Les rayons cosmiques galactiques proviennent de l’extérieur du système solaire. Ils sont un mélange de photons de haute énergie et de particules subatomiques qui arrivent vers la Terre par des explosions de supernova et d’autres événements violents dans le cosmos. Notre première ligne de défense est le soleil: le champ magnétique du soleil et le vent solaire se combinent pour créer un «bouclier» poreux qui repousse les rayons cosmiques qui tentent d’entrer dans le système solaire. L’action de protection du soleil est la plus forte pendant le maximum solaire et la plus faible pendant le minimum solaire, soit selon un cycle de 11 ans.
Le problème est que, comme le notent une équipe de scientifique dans leur nouvel article, le bouclier magnétique du Soleil s’affaiblit: « Au cours de la dernière décennie, le vent solaire a montré des densités faibles ainsi que dans son champ magnétique, représentant des états anormaux jamais observés dans l’ère spatiale. À la suite de cette activité solaire remarquablement faible, nous avons également observé les plus hauts flux de rayons cosmiques. »
En 2014, ces mêmes chercheurs ont utilisé un modèle d’activité solaire de premier plan pour prédire comment les rayons cosmiques deviendraient nocifs au cours du prochain minimum solaire, attendu en 2019-2020.« Nos travaux précédents ont suggéré une augmentation de 20% des débits de dose d’un minimum solaire à l’autre », explique Schwadron. « En fait, nous voyons maintenant que les taux réels de dose observés par CRaTER au cours des 4 dernières années dépassent les prévisions d’environ 10%, ce qui montre que l’environnement des rayonnements se détériore encore plus rapidement que prévu. «
Ce chiffre de 2014 prévoyait le nombre de jours qu’un astronaute masculin de 30 ans volant dans un vaisseau spatial avec 10g/cm2 de blindage en aluminium pourrait voler avant d’atteindre les limites de rayonnement prescrites par la NASA. Dans les années 1990, l’astronaute pouvait passer 1000 jours dans l’espace interplanétaire. En 2014 … seulement 700 jours. « C’est un énorme changement », déclare Schwadron.
Spaceweather.com et les étudiants de Earth to Sky Calculus lancent des ballons météorologiques spatiaux vers la stratosphère presque chaque semaine depuis 2015. Les capteurs à bord de ces ballons montrent une augmentation de 13% du rayonnement (rayons X et rayons gamma) pénétrant l’atmosphère de notre planète.
Les rayons X et les rayons gamma détectés par ces ballons sont des rayons cosmiques secondaires » produits par le « crash » de rayons cosmiques primaires dans la haute atmosphère de la Terre. Ils suivent le rayonnement qui s’infiltre vers la surface de notre planète. La plage d’énergie des capteurs, de 10 keV à 20 MeV, est similaire à celle des appareils médicaux à rayons X et des scanners de sécurité aéroportuaires.
Comment cela nous affecte-t-il?
Les pilotes et équipages du transport aériens, ainsi que les voyageurs, sont directement atteints par cette hausse des rayonnements.
Ce graphique montre les mesures de rayonnement non seulement dans la stratosphère, mais aussi à des altitudes d’aviation. Les taux de dose sont exprimés en multiples par rapport au niveau de la mer. Par exemple, nous voyons que l’embarquement dans un avion qui vole à 25 000 pieds expose les passagers à des débits de dose ~ 10 fois plus élevés que le niveau de la mer. À 40 000 pieds, le multiplicateur est plus proche de 50x.
Certaines recherches montrent que les rayons cosmiques peuvent ensemencer des nuages et déclencher la foudre, altérant potentiellement la température et le climat. En outre, il existe des études reliant les rayons cosmiques aux arythmies cardiaques dans la population générale. Si une période d’activité solaire faible ou nulle est observée pendant une période prolongée, ce qui pourrait être le cas avec le prochain « grand minimum solaire depuis plus d’un siècle » selon plusieurs experts, celle-ci pourrait conduire à un refroidissement des températures sur Terre.
Pourquoi les rayons cosmiques s’intensifient-ils?
La raison principale est le soleil. Les nuages d’orage solaires tels que les éjections de masse coronales (CME) balaient les rayons cosmiques lorsqu’ils passent à côté de la Terre. Pendant le maximum solaire, les CME sont abondants et les rayons cosmiques sont tenus à distance. Maintenant, cependant, le cycle solaire oscille vers le minimum solaire, permettant ainsi aux rayons cosmiques d’atteindre la Terre. Une autre raison serait l’affaiblissement du champ magnétique de la Terre qui nous aide à nous protéger des radiations venues de l’espace.
Sources:
