Da dove viene la radiazione nello spazio e possiamo osservarla?

Di recente ho letto che i viaggi nello spazio sono fortemente influenzati dalle "radiazioni spaziali" e da come rappresentano una minaccia per l'esplorazione dello spazio umano.

Questa radiazione proviene da stelle come il nostro Sole o è un onnipresente - chiamiamolo semplicemente - "forza" nello spazio (come il rumore cosmico) che non ha una fonte specifica?

Inoltre, un astronomo dilettante può visualizzare questa radiazione in qualche modo in modo da poterla osservare?

I raggi cosmici sono costituiti sia da radiazioni elettromagnetiche (cioè fotoni) di diverse frequenze (onde radio, IR, luce, luce UV, raggi X, raggi gamma), sia da particelle cariche (protoni, elettroni, forse anche ioni di elementi luminosi) e altre cose come i neutrini.

La stragrande maggioranza della radiazione che incontriamo intorno alla terra proviene dal sole, perché è molto vicina e sostanzialmente una grande chiazza radiante. Di solito con sorgenti radianti isotrope (ugualmente in tutte le direzioni), l'intensità della radiazione diminuisce con il quadrato della distanza. Ciò significa che le radiazioni diminuiscono molto, molto velocemente. Vai due volte più lontano dal sole e ottieni solo un quarto della radiazione.

La radiazione EM proveniente dai raggi UV e superiori (raggi X e raggi gamma) è probabilmente la più dannosa. Il campo magnetico terrestre ci protegge da questi raggi, ma il viaggio interplanetario non avrà questo vantaggio. I raggi X e i raggi gamma possono anche provenire da supernove e altri oggetti stellari, che sono lontani, ma probabilmente saranno troppo deboli per avere un effetto sugli astronauti. Tuttavia, può essere raccolto da sensibili telescopi e satelliti specializzati.

Le particelle cariche possono essere un problema per i veicoli spaziali e l'elettronica a bordo, ma possono probabilmente essere smorzate dalla schermatura del veicolo spaziale, al fine di proteggere gli astronauti.

Penso che i neutrini non siano preoccupanti, poiché difficilmente interagiscono con altra materia.

Come dilettante, avrai problemi a rilevare i raggi UV e superiori. Principalmente perché siamo per lo più protetti da questo tipo di radiazione dalla magnetosfera e dall'atmosfera.

Potresti rilevare la radiazione di particelle, scattando foto dell'aurora boreale, però ... :)

Tutta la materia energizzata emette radiazioni. Le radiazioni possono consistere in energia elettromagnetica o particelle, come spiegato in un'altra risposta. Esistono due tipi di radiazioni: ionizzante e non ionizzante. Le radiazioni ionizzanti sono il tipo di cui siamo maggiormente preoccupati, poiché possono trasformare gli atomi che attraversano in ioni, il che è pericoloso per la salute umana. Le radiazioni non ionizzanti possono comunque essere pericolose se generano abbastanza calore da causare ionizzazione termica.

Radiazione ionizzante

• Ultravioletto (da 10 a 125 nm di lunghezza d'onda) - radiazione elettromagnetica che viene assorbita dall'atmosfera terrestre ma presente nello spazio
• Radiografia - relativamente innocua nelle piccole dosi che otteniamo per lavoro medico, ma dannosa in una maggiore esposizione
• Radiazione gamma - radiazione elettromagnetica di lunghezza d'onda estremamente piccola emessa durante i processi nucleari
• Radiazione alfa: due protoni e due neutroni legati come una singola particella (nucleo di elio-4), non possono penetrare nella pelle a bassa velocità, ma le particelle alfa ad alta energia possono rappresentare un pericolo per la salute umana (non possono penetrare nell'atmosfera, ma presenti nello spazio )
• Radiazioni beta - possono essere elettroni (Beta-meno) o positroni (Beta-plus), in genere non penetrano nell'atmosfera ma possono facilmente penetrare nel tessuto umano non schermato
• Radiazione di neutroni: i neutroni emessi dalla fissione nucleare, altamente pericolosi, si ionizzano facilmente e possono persino rendere radioattivi altri materiali

Radiazioni non ionizzanti

• Ultravioletto (parte inferiore dello spettro) - energia non ionizzante ma comunque abbastanza alta da poter avere effetti pericolosi sul corpo umano
• Luce visibile - l'energia elettromagnetica che vediamo, circa 380-750 nm di lunghezza d'onda
• Infrarossi: energia elettromagnetica emessa dalla maggior parte degli oggetti a temperature che affrontiamo quotidianamente, con una lunghezza d'onda compresa tra 700 nm e 1 mm
• Microonde - energia elettromagnetica di lunghezze d'onda da 1 mm a 1 metro
• Onde radio - energia elettromagnetica di lunghezze d'onda maggiori dell'infrarosso

_{Ho usato Wikipedia come riferimento per organizzare e rafforzare le informazioni}

Nello spazio abbiamo numerose fonti di radiazioni, poiché tutta la materia energizzata emette radiazioni. Le stelle sono un grande fattore che emette la maggior parte dei tipi di radiazioni. Anche le supernovae e i buchi neri emettono radiazioni. Infine, alcune radiazioni si sono propagate attraverso l'universo dal Big Bang. La radiazione cosmica a microonde (CMB) ci dà una visione dell'universo primordiale.

Esistono molti modi per osservare le radiazioni. I telescopi tradizionali sfruttano la nostra naturale capacità di assorbire la luce visibile e di amplificarla con le lenti. I radiotelescopi sono anche relativamente facili da ottenere per un dilettante. Ecco alcune istruzioni su come costruire un semplice radiotelescopio. La luce a infrarossi vicini può essere osservata facilmente da un dilettante con un normale telescopio e pellicola a infrarossi, ma questo non ci fornisce molti più dettagli della luce visibile. La maggior parte degli infrarossi dallo spazio è assorbita dalla nostra atmosfera ( più sui telescopi a infrarossi ). Anche i radiatori UV e le radiazioni più alte sarebbero difficili da rilevare da un dilettante poiché la nostra atmosfera ci protegge da essa, così come le radiazioni di particelle.

Come postato un'answerer abile, si può osservare gli effetti luminosi che si verificano quando radiazioni di particelle ionizza atmosfera. La radiazione di particelle viene solitamente deviata dal campo magnetico terrestre, ma a volte viaggia lungo le linee del campo verso i poli, motivo per cui gli effetti di luce della radiazione di particelle vengono osservati solo nelle regioni artiche come le luci del Nord e del Sud.