Raios cósmicos

Ciências da Natureza e suas
Tecnologias – Física
RAIOS CÓSMICOS
RAIOS CÓSMICOS
Elster, Geitel e Wilson, em 1900, observaram que os eletroscópios apresentavam
sempre uma pequena carga residual, embora estivessem muito bem isolados. Esta
carga residual reduz-se muito se os eletroscópios se envolvem com uma armadura de
chumbo, o que mostra que a maior parte da carga residual procede de alguma classe
de irradiação exterior, muito mais penetrante que os raios gama.
Hess demonstrou, em 1912, soltando balões com instrumentos, que esta carga
residual tinha sua origem em irradiações procedentes de fora da Terra, com igual
intensidade quer de dia, quer de noite. Deu-se-lhes o nome de raios cósmicos.
As experiências de ionização ao nível do mar mostraram que os raios cósmicos são
formados por uma parte muito penetrante ou dura (raios primários) e por outra macia
(raios secundários), que pode ser absorvida por uma lâmina de chumbo de 10 cm de
espessura. A radiação que a atmosfera absorve é a mesma que absorveria uma chapa
de chumbo de 1 m de espessura, e isto quer dizer que a componente macia não
provem do espaço exterior e que deve ser um produto secundário criado na atmosfera
e absorvido continuamente por ela.
Penetrando na atmosfera, os raios primários
sofrem uma série de interações, e geram raios
cósmicos secundários. Estes, por sua vez, podem
sofrer novas mudanças, e a radiação que chega ao
nível do mar é bastante diferente da inicial:
constitui-se de cerca de 80% de múons, muito
penetrantes, e outras partículas de menor energia,
destacando-se, principalmente, elétrons e
pósitrons.
A intensidade dos raios cósmicos ao nível do mar depende da latitude geográfica. A
intensidade diminui em aproximadamente 10% no equador magnético e alcança um
valor constante para latitudes superiores a 40º. Isto é conseqüência do campo
magnético terrestre, que desvia as trajetórias das partículas.
O fato de que os raios cósmicos sejam desviados pelo campo magnético terrestre
indica que são formados principalmente por partículas carregadas.
Utilizando-se foguetes foi verificado que a composição aproximada dos raios cósmicos
primários é : partículas alfa, 21%; prótons, 77%, e partículas mais pesadas, 2%.
A partir desses conhecimentos, os cientistas procuraram determinar qual é a origem
da radiação cósmica. As dificuldades são tantas que alguns preferem supor que ela
existe desde a formação do Universo. Os que acreditam que ela é formada, se
defrontam com três possibilidades: ela se origina no Sol, nas estrelas, ou no espaço
entre corpos estelares.