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.