银河宇宙射线

来自太阳系以外的银河系的高能粒子

银河宇宙射线（Galactic Cosmic Rays，GCR）指来自太阳系以外的银河系的高能粒子，极大部分是质子（约占87%）a-粒子（约占12%），通过核反应按月球物质所阻止，并产生次级的高能粒子（100MeV以上）和次级中子（100MeV以下），进一步引起高能核区应和低能核反应。这些核反应引起靶元素散裂，产生各种稀有气体核和放射性核类。

形成

银河宇宙射线是由能量极高，而通量很低的带电粒子组成，在整个行星际空间只具有小的各向异性。对于能量大于5GeV的质子，各向异性为0.4%，对于10MeV 的质子则小于0.1%，它们的行星际空间中传播时，受到行星际磁场的影响，它们的时间特性明显受到太阳活动的控制。特别是银河宇宙射线中的低能粒子，受太阳活动的影响最大。

初级银河宇射线能谱覆盖了从106～1022eV的能量范围。质子、α粒子和重粒子的微分能谱大都是相似的。银河宇宙射线的强度与太阳活动有关，通常小于1cm-2·s-1·sr-1，而且，随着能量增加，强度减少，强度极大值在数百MeV到数千MeV之间，高于104MeV时，银河宇宙射线强度已减少2个量级以上，但在太阳活动处于平静时期，银河宇宙射线能谱处于低端，强度有随能量减少而增加的趋势。银河宇射线的强度随时间变化受太阳11周期的调制，在太阳11年活动周期里，1GeV/u以上的银河宇宙射线粒子流的能量会有1~2倍的变化，在太阳活动小年到达最高值。

研究

一只重达两吨的老虎，它的游乐场会在那里呢？影像中这只挂在移动式吊车上的老虎（TIGER），全名为超铁银河元素记录器（Trans-Iron Galactic Element Recorder），它所在的位置是南极洲的McMurdo工作站附近。带着”老虎“进行超过31天飞行新记录的氢气球，位在影像的极右方，而背景是美丽的艾勒勃斯峰（Mt. Erebus），它也是世界上最南端的活火山。当气球带着两吨的酬载，漂浮在将近3万公尺的高空时，气球壁薄如保洁膜的科学气球完全涨张，所占的体积大约是180公尺乘160公尺，而伸展的高度大约和美国华府的华盛顿记念碑等高。 ”老虎“是设计来侦测神秘的银河宇宙射线，它们是来自太阳系外面并以接近光速运动的高能原子核，而地球的大气不停地受到这种粒子的撞击。在进行原子序介于26（铁）到40（锆）的宇宙射线之首次精确测量后，TIGER团队的研究人员希望能靠着这些数据，去分辨产生这些银河宇宙射线的天文物理环境，以及，这些原子核是如何被加速到这么高的速度。

主要影响

BBC报道，Edinburgh大学的研究人员调查了过去半个世纪里英国云杉树年轮的变化，发现在宇宙射线水平变强时树木生长更快。

11年的太阳活动周期会影响银河宇宙射线的变化，当太阳活动处于极小周期，太阳风趋于平静，会有更多宇宙射线到达地球，原因是太阳风通常扮演着防止外部射线进入太阳系内部的角色。至于为何宇宙射线会促进树木生长，研究人员推测可能是宇宙射线增加了云量，散射了阳光，提高了树木的光合作用效率。报告发表在《新植物学家》杂志上。虽然宇宙射线对树木生长的影响并不是很大，但从统计学上说却是十分显著的。宇宙射线强度比其它气候因素，如温度或降雨量的变化，与树木生长速度的联系更加紧密。研究人员称气候变化对树木生长的影响几乎完全看不出来。研究人员承认需要展开进一步的研究去调查这种影响。

运行

通过对我国西藏羊八井宇宙射线观测站近9年实验数据的分析，中日科学家发现，在太阳系附近的宇宙射线“气体”（等离子体），和太阳系一样围绕着银河系中心旋转。

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