هر لحظه چند ذره کیهانی از بدن شما عبور می‌کند؟

0 ارسال شده توسط: شیرین صبوری 08 شهریور 1405 ساعت 21:10

ذرات کیهانی بی‌شماری هر ثانیه از بدن ما عبور می‌کنند، اما آیا می‌دانستید هر لحظه دقیقاً چه تعداد از این ذرات نامرئی از شما می‌گذرند و چرا آن‌ها را حس نمی‌کنیم؟

زمین بی‌وقفه تحت بمباران ذراتی از فضای بیرونی است که برخی از آن‌ها توسط جو مهار می‌شوند و برخی دیگر به راحتی از همه چیز، از جمله بدن ما، عبور می‌کنند. این ذرات کیهانی بدون اینکه متوجه شویم، هر لحظه در حال گذر از ما هستند. اما این پدیده کیهانی چگونه رخ می‌دهد و ماهیت این ذرات چیست؟

نوترینوها: ذرات شبح‌گونی که بی‌صدا از ما می‌گذرند

شایع‌ترین ذرات کیهانی که از فضا وارد بدن ما می‌شوند، نوترینوها هستند که به آن‌ها ذرات شبح‌گون نیز می‌گویند. مایکل پراویکا، استاد فیزیک در دانشگاه نوادا، لاس وگاس، تخمین می‌زند که حدود ۱۰۰ تریلیون نوترینو هر ثانیه از هر یک از ما عبور می‌کنند. این ذرات به ندرت با ماده تعامل دارند و تقریباً تمام آن‌ها بدون هیچ اثری از ما و بقیه سیاره می‌گذرند.

بیشتر نوترینوها از واکنش‌های همجوشی هسته‌ای خورشید سرچشمه می‌گیرند، هرچند برخی از آن‌ها از کهکشان‌های بسیار دورتر نیز می‌آیند. نوترینوها بار الکتریکی ندارند و تقریباً بدون جرم هستند، به همین دلیل تشخیص آن‌ها بسیار دشوار است.

بیشتر بخوانید

پرتوهای کیهانی و موئون‌ها: از انفجارهای ستاره‌ای تا بدن شما

سایر ذرات فرازمینی که دائماً به زمین برخورد می‌کنند، پرتوهای کیهانی هستند. این‌ها ذراتی با بار الکتریکی، بسیار پرانرژی و با سرعت نزدیک به نور هستند که از همه جهات حرکت می‌کنند. اکثریت این پرتوهای کیهانی از خارج منظومه شمسی نشأت می‌گیرند، احتمالاً از انفجار ابرنواخترها، سقوط ماده به سیاه‌چاله‌های عظیم یا برخورد کهکشان‌ها.

هنگامی که پرتوهای کیهانی به جو زمین برخورد می‌کنند، توسط مولکول‌های هوا مسدود می‌شوند، اما این برخوردها می‌توانند دوش‌هایی از ذرات ثانویه ایجاد کنند که به زمین می‌رسند. این ذرات ثانویه شامل موئون‌ها هستند؛ ذرات زیراتمی با بار منفی که بیش از ۲۰۰ برابر الکترون‌ها جرم دارند.

لو لو، استادیار فیزیک در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، می‌گوید در سطح دریا، حدود یک موئون در هر سانتی‌متر مربع در دقیقه از بدن عبور می‌کند. برای یک فرد، این تعداد به ده‌ها تا صدها در ثانیه می‌رسد و تقریباً یک یا دو موئون هر ثانیه از یک دست عبور می‌کند. موئون‌ها به دلیل بار الکتریکی خود می‌توانند با ماده‌ای که با آن مواجه می‌شوند، تعامل داشته باشند.

تشخیص ذرات کیهانی و تأثیر آن‌ها بر سلامتی

دانشمندان تعداد نوترینوهایی که از بدن ما عبور می‌کنند را با ثبت درصد ناچیزی که با ماده درون یا نزدیک ردیاب‌ها برخورد می‌کنند، تخمین می‌زنند. برای مثال، رصدخانه آیس‌کیوب نوترینو (IceCube Neutrino Observatory) در قطب جنوب، از هزاران حسگر نور برای تشخیص نوترینوهایی استفاده می‌کند که با هسته اتمی در یخ برخورد کرده و ذرات باردار سریع‌الحرکتی تولید می‌کنند که نور آبی چرنکوف ساطع می‌کنند.

بیشتر بخوانید

با وجود اینکه تریلیون‌ها نوترینو هر ثانیه از بدن ما می‌گذرند، انتظار می‌رود در طول یک عمر، شاید فقط یک یا چند تعامل در بدن رخ دهد. این تعاملات نادر تقریباً هیچ تأثیری بر ما ندارند و هیچ خطر سلامتی ایجاد نمی‌کنند. در مقابل، دوش‌های ذرات ناشی از برخورد پرتوهای کیهانی می‌توانند به طور بالقوه بر زیست‌شناسی انسان تأثیر بگذارند، اما این اثرات معمولاً کم هستند. تابش کیهانی سالانه حدود ۰٫۴ میلی‌سیورت به یک فرد معمولی می‌رساند که در مقایسه با کل تابش طبیعی محیط، مقدار کمی است و در سطح زمین، موئون‌ها و سایر ذرات پرتو کیهانی به عنوان یک خطر جدی برای سلامتی محسوب نمی‌شوند.