Ez történne velünk, ha a Föld atmoszférája nem védene meg minket a kozmikus sugárzástól

Amikor felnézünk az éjszakai égboltra, a hunyorgó csillagok, távoli bolygók és hatalmas galaxisok látványa magával ragad minket. Azonban a l...

Amikor felnézünk az éjszakai égboltra, a hunyorgó csillagok, távoli bolygók és hatalmas galaxisok látványa magával ragad minket. Azonban a látható világon túl a kozmosz egy rejtélyesebb jelensége is létezik: a kozmikus sugárzás.

Ezek a nagy energiájú részecskék szinte fénysebességgel száguldanak az univerzumban, és folyamatosan bombázzák a Földet minden irányból, behatolva annak légkörébe. De vajon mit jelent ez az emberi test számára? Valóban szuperképességeket adhat, mint a Fantasztikus 4-e esetében, vagy inkább kockázatot jelent? Nézzük meg, mi történne a valóságban!

Mi is az a kozmikus sugárzás?

A kozmikus sugárzás nagy energiájú részecskéket jelent, amelyek szupernóva-robbanásokból, napkitörésekből vagy más kozmikus eseményekből származnak - magyarázza Dimitra Atri, a New York-i Egyetem Abu Dhabi Asztrofizikai és Űrtudományi Központjának Mars Kutatócsoport tagja. Ezek a részecskék áthatolnak a testen, de a Marvel Studios Fantasztikus 4-es: Első lépések című filmjével ellentétben, ahol a kozmikus sugárzás DNS-t átalakító szuperképességeket ad, a valóságban inkább káros hatásokat okozhat.

Magas dózisban a kozmikus sugarak szétroncsolhatják a DNS-molekulákat, károsíthatják a biológiai szöveteket, és növelhetik a rák, a szürkehályog vagy akár a reprodukciós problémák kockázatát. Emellett gátolhatják az idegsejtek képződését az agyban, ami hosszú távon neurológiai problémákhoz vezethet. Az, hogy mennyire vagyunk kitéve ennek a sugárzásnak, és hogyan hat az egészségünkre, nagyban függ attól, hogy hol tartózkodunk - a Földön, a levegőben vagy az űrben.

Kozmikus sugárzás a Földön: Természetes védelem alatt

A Földön szerencsére van egy természetes védelmi rendszerünk a kozmikus sugárzás ellen: a légkör és a mágneses mező. A légkör elnyeli a sugárzás nagy részét, így csak kis hányada éri el a felszínt. A Föld mágneses mezeje, amelyet a bolygó magjában zajló elektromos áramlások hoznak létre, szintén pajzsként működik, megvédve minket a káros kozmikus részecskéktől.

Átlagosan a Föld felszínén élő emberek évente körülbelül 3 millisievert sugárzásnak vannak kitéve (a sievert a sugárzás emberi szervezetre gyakorolt hatásának mértékegysége). Azonban a tengerszint feletti magasság jelentős tényező.

"Minél magasabbra mész, annál vékonyabb a légkör, így nagyobb sugárzásnak vagy kitéve," - mondja Atri. Például Denverben, az úgynevezett "mérföld magas városban," ahol a tengerszint feletti magasság jelentős, az emberek kissé magasabb sugárzásnak vannak kitéve, mint a tengerszinten fekvő városokban, például Miamiban.

Kozmikus sugárzás repülés közben: Magasban, de még biztonságban

Amikor repülővel utazunk, közelebb kerülünk a kozmoszból érkező nagy energiájú részecskékhez. Egy átlagos repülőút során a sugárzás mértéke alacsony, például egy oda-vissza transzkontinentális repülőút nagyjából egy mellkasröntgen sugárzásának felel meg. Azonban a pilóták, légiutas-kísérők és gyakori utazók számára, akik rendszeresen a levegőben vannak, a sugárzás kumulatív hatása jelentősebb lehet.

Egy Harvard Egyetemi tanulmány szerint a repülőszemélyzet körében a sugárzás hozzájárulhat foglalkozási eredetű egészségügyi problémákhoz és a rák kockázatának növekedéséhez. Más kutatások azt mutatják, hogy a légi személyzet több sugárzásnak van kitéve, mint a nukleáris létesítményekben dolgozók. "Még így is, a Föld mágneses mezeje és a légkör bizonyos fokú védelmet nyújt, így a sugárzás nem okoz jelentős károkat," - teszi hozzá Atri.

Kozmikus sugárzás az űrben: Kihívások a csillagok között

Az űrben, ahol a Föld védelmi rendszerei már nem állnak rendelkezésre, a kozmikus sugárzás komoly veszélyt jelent. Az űrhajósok teste folyamatosan ki van téve ezeknek a nagy energiájú részecskéknek. Például a Nemzetközi Űrállomáson (ISS), amely 400 kilométeres magasságban kering, az űrhajósok egy hét alatt annyi sugárzásnak vannak kitéve, mint egy átlagos ember a Földön egy év alatt.

Amikor az Apollo legénysége visszatért a Holdról, apró horpadásokat találtak a sisakjaikon, amelyeket kozmikus sugarak becsapódása okozott. A fenti kép egy szilikon tesztsisak replikájának nagyított képe.

A Holdra, a Marsra vagy még távolabbi célpontokra utazó űrhajósok még nagyobb dózisú sugárzásnak vannak kitéve. A Curiosity Mars rover mérései szerint egy 253 napos Mars-utazás során az űrhajósok körülbelül 0,66 sievert sugárzást kapnának, ami 660 mellkasröntgennek felel meg. A Mars vékony légköre - amely körülbelül 100-szor ritkább, mint a Földé - alig nyújt védelmet, így egy 500 napos marsi küldetés során az űrhajósok összesen körülbelül 1 sievert sugárzásnak lennének kitéve, ami tízszerese az ISS-en egy hat hónapos küldetés során kapott dózisnak.

A kutatók számos megoldáson dolgoznak ennek a problémának a kezelésére. Az űrhajók tervezésénél olyan pajzsokat javasolnak, amelyek vízből, hidrogénben gazdag anyagokból vagy akár a célbolygó talajából készülnek, hogy elnyeljék a sugárzást. Atri szerint a Marson például a talaj felhasználásával föld alatti élőhelyeket lehetne építeni, amelyek természetes védelmet nyújtanak a káros sugárzás ellen.

A jövő: Interdiszciplináris megoldások

A kozmikus sugárzás az interplanetáris utazások egyik legnagyobb kihívása. Az űrügynökségek ezért szigorú, karrierre vonatkozó sugárzási dóziskorlátokat javasolnak az űrhajósok számára. Emellett orvosi szakértők olyan gyógyszerek fejlesztésén dolgoznak, amelyek csökkenthetik a sugárzás emberi testre gyakorolt hatását. "Ez egy nagyon interdiszciplináris terület," - mondja Atri. "Orvosok, fizikusok, mérnökök és pszichológusok együttműködésére van szükség."

Bár egyre többet tudunk ezekről a titokzatos részecskékről, további adatokra van szükség ahhoz, hogy teljesen megértsük, hogyan védhetjük meg az embereket a kozmikus sugárzástól, különösen, ha távoli világok felfedezésére indulunk.

Hacsak nem tervezel űrutazást a közeljövőben, nem kell aggódnod a kozmikus sugárzás negatív hatásai miatt - és sajnos szuperképességeket sem fogsz szerezni tőle. A Földön a légkör és a mágneses mező hatékonyan véd minket, de az űrben új kihívások várnak ránk. A tudomány és technológia fejlődésével azonban egyre közelebb kerülünk ahhoz, hogy biztonságosan meghódítsuk a csillagokat. (1)

(1) - https://www.nationalgeographic.com/health/