kosminiai spinduliai

kòsminiai spindulia, srautas didelės energijos dalelių, skriejančių kosminėje erdvėje (pirminiai kosminiai spinduliai), ir dalelių, susidarančių pirminiams kosminiams spinduliams sąveikaujant su Žemės atmosferos atomų branduoliais (antriniai kosminiai spinduliai). Pirminiai kosminiai spinduliai izotropiškai pasiskirstę Visatoje. Juos daugiausia sudaro vandenilio ir helio (apie 97 %), kitų cheminių elementų atomų branduoliai ir elektronai (apytiksliai 3 %), t. p. yra pozitronų, neutrinų ir gama kvantų. Kosminių spindulių cheminė sudėtis panaši į vidutinę Saulės sistemos cheminių elementų sudėtį, bet kosminiuose spinduliuose yra daug didesnis santykinis ličio, berilio, boro branduolių kiekis, t. p. šiek tiek daugiau sunkiųjų (atominis skaičius Z ≥ 20) cheminių elementų branduolių. Galimi pirminių kosminių spindulių šaltiniai yra Saulė (dalelių energija iki apie 10¹⁰ eV), supernovos, pulsarai, kvazarai, aktyviųjų galaktikų branduoliai. Pirminių kosminių spindulių intensyvumas sparčiai mažėja didėjant jų energijai (apytiksliai viena 10¹⁹ eV energijos dalelė vieno kvadratinio kilometro plotui per metus); kosminiuose spinduliuose yra dalelių, kurių energija didesnė kaip 10²⁰ eV. Kai pirminių kosminių spindulių dalelės pasiekia Žemės atmosferą, jos susiduria su oro atomų branduoliais ir sukelia branduolines reakcijas, kurių metu susidaro antriniai kosminiai spinduliai – greiti atatrankos branduoliai ir įvairios elementariosios dalelės, t. p. gama kvantai. Didelės energijos (didesnė kaip 10¹² eV) pirminių kosminių spindulių dalelė gali sukurti antrinių dalelių liūtis (kosminių spindulių liūtis). Įvairių dalelių skvarbumas nevienodas, todėl antrinių kosminių spindulių sudėtis labai priklauso nuo aukščio. Jūros lygyje kosminius spindulius daugiausia sudaro miuonai (apie 80 %). Didelės energijos miuonai prasiskverbia giliai į Žemę. Kosminius spindulius veikia Žemės magnetinis laukas. Jis iškreipia kosminių spindulių dalelių trajektorijas ir lemia geomagnetinius reiškinius. Kosminių spindulių intensyvumas pusiaujuje mažesnis negu ašigaliuose (platumos reiškinys), t. p. priklauso nuo vietos geografinės ilgumos ir kinta keliais procentais – didžiausias virš Atlanto ir mažiausias Ramiojo vandenyno vakaruose (ilgumos reiškinys). Žemės magnetinis laukas teigiamąsias kosminių spindulių daleles kreipia į rytus, neigiamąsias – į vakarus (rytų–vakarų reiškinys). Žemės magnetiniame lauke pagautos kosminių spindulių dalelės sudaro radiacijos juostas. Kosminių spindulių intensyvumas priklauso nuo aukščio virš jūros lygio, atmosferos slėgio (barometrinis reiškinys – 11 % paskaliui) ir temperatūros (0,4 % kelvinui), šiek tiek kinta per parą (0,15–0,2 %). Didesnį kosminių spindulių intensyvumo kitimą sukelia Saulės aktyvumo padidėjimas ir su tuo susijusios magnetinės audros Žemės magnetosferoje. Kosminiai spinduliai yra labai didelės energijos elementariųjų dalelių šaltinis (daugelis elementariųjų dalelių pirmiausia buvo atrasta kosminiuose spinduliuose). Kosminiams spinduliams registruoti įrengta antžeminių skaitiklių įrenginių, neutroninių monitorių pasaulinis tinklas, naudojami skaitiklių teleskopai, jonizacijos kameros. Tiriama iš geofizikinių raketų, tarpplanetinių erdvėlaivių. Kosminių spindulių tyrimai teikia duomenų apie biosferos evoliuciją, įvairių kosminės erdvės sričių elektromagnetines sąlygas, tarpplanetinį magnetinį lauką, jonosferą, Žemės magnetosferą.

Kosminių spindulių buvimo hipotezę 1910 iškėlė Albertas Gockelis (Šveicarija). Ištyrę Žemės atmosferos jonizacijos stiprėjimą su aukščiu 1912 ją patvirtino V. F. Hessas ir 1914 Werneris Heinrichas Gustavas Kohlhörsteris (Vokietija). Kosminių spindulių nuokrypį magnetiniame lauke aptiko R. A. Millikanas.

Lietuvoje kosminius spindulius 1933–60 tyrė K. Baršauskas, A. Puodžiukynas ir kiti.