Kozmik ışınlar bazen güneşten bazen de çok uzak galaksilerden gelen yüksek enerjili protonlardan ve atom çekirdeğinden oluşan yağmurudur . Kozmik ışınlar %99 oranında atomun çekirdeklerinden, %1 oranında serbest elektrondan oluşur ve çok az bir miktarda anti madde parçacıkları da içerir. Kozmik ışınların kaynağı tam bilinmemekle birlikte ortaya atılan birkaç bulguya göre evrendeki büyük miktarda enerji yayan olaylardan kaynaklandığı yönünde.
Kozmik Işınların Tarihi
Henri Becquerel’in (1852-1908) radyoaktiviteyi keşfetmesinden sonra dünya atmosferinde iyonizasyon saptanmıştı. Bu iyonizasyondan radyoaktif maddeler sorumlu tutuluyordu. Atmosferin yüksekliği arttıkça radyoaktive de artıyordu. 20.yüzyılın başlarında yapılan bu ölçümler radyoaktivitenin Dünya kabuğundaki elementlerden kaynaklanmadığını gösteriyordu. Ancak bazı bilim insanları bu açıklamadan tatmin olmuyordu. Avusturalyalı bilim adamı Victor Francis Hees (1883-1965) 1912 yılında hayatını büyük bir riske atarak o zamanın teknolojisinde olan cihazları geliştirdi. Balonla 5300 metre yüksekliğe çıkıp radyoaktivite ölçümü yaptı. O yükseklikte elde ettiği sonuçta radyoaktivitenin o rakımda deniz seviyesinden 2 kat daha fazla olduğunu keşfetti. Böylelikle Hess atmosferdeki iyonizasyondan Dünya’daki radyoaktif elementlerin sorumlu olmadığını kanıtladı. Ayrıca Victor Francis Hees, Güneş tutulmasında da bu deneyi tekrarlayarak, iyonizasyondan Güneş’in sorumlu olmadığını buldu. Hess bu buluşuyla 1936 yılında Nobel Fizik ödülü aldı.
Amerikalı fizikçi Robert Millikan, Hess tarafından gözlemlenen iyonizasyonun fotonların ve elektronların bir akısı olduğunu kanıtladı. Millikan atmosferde olan bu durumu “Kozmik Işınlar” olarak adlandırdı. Atmosferdeki parçacıkların Dünya’dan ya da Dünya’nın yakın çevresinden olmadığı, derin uzaydan geldiğini belirtti.
Kozmik Işınlar ve Bilimsel Araştırmalar
1936 yılında muon ve 1947 yılında pion kozmik ışın içinde saptanmışlardır. (O tarihlerde henüz parçacık hızlandırıcılar pion ya da muon elde edecek kadar güçlü değillerdi.) Bir diğer araştırma, Albert Einstein’in (1879-1955) özel görcelik yasasının bir sonucudur. O zamanlardan beridir bilim insanlarının araştırdığı kozmik ışınlar için en ideal bölge Güney kutbundaki Antartika’dır. Orada bulunan Ulusal Bilim Balon Tesisi her yıl birçok uçuş yapmaktadır. Balonların içerisinde bulunan sayaçlar bize kozmik ışınlarının enerjisini, yön ve yoğunluklarını ölçer.
2008 yılında NASA, Fermi gama ışını teleskopunu uzaya fırlattı. Fermi gama ışını teleskopu olmasına rağmen diğer bir hedefi kozmik ışınlarının kökenlerini belirlemektir. Ancak kozmik ışınların tam olarak kökenleri halen bilinmemektedir.
Kozmik Işınların Hayatımıza Etkisi
Kozmik ışınlar, atmosfere çarptıklarında havadaki atomlardan yüksek enerjili nötron kopartırlar. Bu nötronlar, havada bolca bulunan azot atomlarına çarparak onları protonlarından ayırıp kararsız hale getirir. Kararsız hale gelen azot karbon atomuna dönüşerek C-14 atomu olur. Kararsız halde olmaktansa oksijen atomuyla birleşip karbondioksiti oluşturur ve fotosentez sayesinde bitkiler, C-14 içeren karbondioksit alırlar. Bitkide depolanan C-14 onu yiyen canlıya geçer. Arkeoloji ve palenontolojide yaş tayini kullanılan C-14 yöntemi bu özelliklerden yararlanır. Canlıda bulunan C-14 derişimi atmosferdeki derişimle karşılaştırılarak canlının ne zaman öldüğü tespit edilebilir. Diğer yandan da Güneş’ten gelen ışınlarla çarpışması sonucu Aurora gibi bize doğal görsel bir şölen yaşatır.
Kozmik Işınların Sağlığa Zararı
Yeryüzünde bulunduğumuz için kozmik ışınların bize etkisi oldukça düşük hatta yok denilebilecek kadar az. Şöyle düşünelim bir kozmik ışın atmosferi geçip bize yüksek enerjisinin birazıyla veya tamamıyla çarparsa ne olur? Birçok ihtimal mevcut, bunlardan bazıları şöyle olabilir; DNA sarmalımızı parçalayıp bize kalıtsal bir zarar vermek veya ağır radyasyona maruz bırakmak… Bunlar için endişelenmeyin, atmosferimiz sayesinde çok iyi korunuyor. Uzama atmosferin ince katmalarına yakınlaştığımızda iş yeryüzünde olduğu gibi olmuyor, risk gittikçe artıyor. Atmosferde yükseldikçe kozmik ışınların miktarının arttığını biliyoruz. Bu artışın bir nedeni ışık kaynağımız olan Güneş. Güneş püskürtleri ve taçküre kütle atımları sırasında oluşan yüksek enerjili protonlar atmosferimize çarpmakta. Bu yüzden insanlı uzay uçuşlarının önünde bulunan en büyük engel budur.
Derin uzay radyasyon ortamı yeryüzünden farklı işlemektedir. Bunun nedeni Galaktik kozmik ışın akılarının çok yüksek olması ve radyasyon kuşaklarıdır. Galaktik kozmik ışınları solar etkinliğe bağlı olarak değişebilir ve sürekli radyasyon oluşturur. Derin uzayda bu denli büyük bir tehlike varken yeryüzündeki yaşam Galaktik kozmik ışınlarından bir dizi faktör sayesinde korunmaktadır. İnsanlı uzay uçuşlarında bu koruma gittikçe azalmaktadır ve astronotlar zarar görebilme gibi bir ihtimalle karşı karşıyadırlar.
Kozmik Işınların Teknolojik Aletlere Zararı
Her ne kadar korunmuş olsak da maalesef ki teknolojik cihazlarımızı aynı ölçüde koruyamıyoruz. Kozmik dalgalanmadan en çok etkilenen bu hassas cihazlarımızı korumak için tabi ki de birçok önlem var. Bunlardan bazıları bilgisayar seçimlerinde olabilir. Normal bilgisayarlara nazaran optik bilgisayar tercih ederseniz cihazınız daha uzun süre işlev görebilmektedir ya da telefonlarımız içerisinde bulunan hassas sensör veya anakartı daha korunmalı bir kasa ile kullanabilirsiniz. Ancak bunlar çok maliyetli ve cihazları normalinden daha ağır yapmaktadır. Bunun için endişe etmeyin, yeryüzünde bulunduğunuz sürece ancak atmosfere yakınlaşırsanız örneğin uçakla yolculuk yaparken laptop, telefon benzeri cihazlarınızı kapatmanızın nedeni yolculuk esnasında oluşabilecek dalgalanmada etkilenmemesini sağlamak içindir. Gelecekte yaygınlaşacak olan optik cihazlar bu gibi durumlarda daha sağlıklı çıkacaktır. Iron Man teknolojisine ulaşmak artık çok daha yakın.
Sonuç olarak evrenin bu kadar uzak köşelerinden bize ulaşması onlar hakkında daha da merak uyandırıyor. Bu ufak parçalar bize çok uzaklardan mesaj getirmeye devam edecekler. Önemli olan onları anlayabilmek için onlara kulak vermekte.
Kaynakça