宇宙線はラマン分光測定など高感度の光測定をするとノイズとして時々見えます。数分に1回建物や装置を貫いて1cm2くらいの半導体カメラに衝突するわけですから、けっこうな高エネルギーの粒子が頻繁に来ています。
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray
によると、10^11eV=100GeVの粒子は1m^-2s^-1の割合で来ているそうです。1cm^2あたりだと10000sに1回、すなわち2時間47分に1回ということになります。ラマンで見えるのは100倍くらい頻度がありそうですが、上記グラフを見ると>1GeV~10GeVくらいでしょう。思ったよりも高いエネルギーです。それくらいないと建物は突き抜けられないですね。
昨日の話だと雷雲の電圧が最高1GeVの桁だったので、それよりも高いエネルギーの粒子はすなわち地球外からきていることになります(”cosmic” ray だからあたりまえ)。
宇宙線の99%が裸の原子核でその90%は陽子。あと1%は電子だそうです。ごくわずかに反物質も混じっているそうです。面白いですね。
3×10^20eVのエネルギーの粒子も観測されたことがあり、それは活動銀河核(中心の巨大ブラックホールに周りの物質が飲み込まれている)の遠心力でしか説明できないとのことです。2017年のPierre Auger Collaboration 実験で、超高エネルギー宇宙線は天の川銀河の方向が弱くなっていることが分かったとのこと。
それより下のエネルギーは超新星爆発なども発生源になっているとのこと。また、太陽嵐起源もあります(エネルギーはkeV~GeVと低い)。太陽嵐の仕組みはまだ議論があるそうです。そのうち調べてみましょう。
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energetic_particles
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_particle_event
名古屋大学の院生(現・准教授)が2013年に発見してすでにその人名がついている現象(太陽からの炭素等が異常に増える)もあるようです。同位体比が短期間変化するので年代決定に使えるとのこと。
https://en.wikipedia.org/wiki/Miyake_event
英語は適当に拾います。https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_particle_event
ancient tree rings 古代の木の年輪
time benchmark 時間の目印
“For example, wooden houses in the Viking site at L’Anse aux Meadows in Newfoundland were dated by finding the 993 CE Miyake event and then counting tree rings, which showed that the wood is from a tree felled in 1021 CE.”
Newfoundland ニューファンドランド カナダの東海岸の島
Viking バイキング 西暦1021年ころにカナダに家を建てていたということで、考古学的には大発見です。https://www.nature.com/articles/s41586-021-03972-8
corona 太陽のコロナ
“Impulsive SPEs are thought to involve the acceleration of particles mostly by processes associated with magnetic reconnection and wave-particle interactions at the locations of solar flares.”
impulsive パルス状の インパルス状の
magnetic reconnection 訳は磁気再結合? オーロラの仕組みにおいても重要です。
“Extremely intense SPEs capable of producing energetic protons with energies in excess of 200 MeV can increase neutron count rates at ground levels through secondary radiation effects”
SPEs = solar particle events 太陽からの粒子がたくさん出る事象
capable of ~できる
energetic 高エネルギーの エネルギッシュな
in excess of ~ 以上の
“In 2019, ICAO introduced the Space Weather Centres (SWXC) that publish space weather advisories pertinent to international air navigation, describing the effects of space weather on aviation and possible mitigation actions.”
ICAO international civil aviation organization 国際民間航空機関 イカオ、アイカオ、アイケーオー 国連の機関。
publish ここでは 「広く通知する」くらいでしょう。
space weather 宇宙気象
be pertinent to ~に関する pertinent 適切な、しっくりした、関連した level 7
international air navigation 国際航空航法
possible mitigation actions 可能な軽減法
mitigate 軽減する、鎮静する level 10