Kosminis spindulys, didelės spartos dalelė - arba atominis branduolys, arba elektronas -, kuri keliauja per kosmosą. Dauguma šių dalelių yra iš Paukščių Tako galaktikos šaltinių ir yra žinomos kaip galaktikos kosminiai spinduliai (GCR). Likusieji kosminiai spinduliai kyla iš Saulės arba, be abejo, dalelių, turinčių aukščiausią energiją, už Paukščių Tako galaktikos ribų.
Atvykimas į Žemę
Kosminių spindulių dalelės nėra tiesiogiai stebimos Žemės paviršiuje. Taip yra todėl, kad kosminių spindulių „pradmenys“, tai yra dalelės, patenkančios į išorinį Žemės atmosferos kraštą, susiduria su atmosferos branduoliais ir sukelia „antrines“ dalis. Kai kurie antriniai elementai yra susidūrusių branduolių fragmentai, įskaitant neutronus, kiti - trumpalaikes daleles, sukurtas iš susidūrimų energijos. Antriniai branduoliai netrukus turi savų susidūrimų. Tai antrinės dalys (neutronai ir trumpalaikės dalelės, tokios kaip muonai), stebimos jūros lygyje. Pradinės dalys turi būti tiriamos naudojant aukšto oro balionus arba erdvėlaivius.
Tarp GCR įvairių branduolių ir elektronų santykinė gausa skiriasi priklausomai nuo energijos. Viršijant maždaug 1 GeV viename nukleone (gigaelektrono voltai arba milijardas elektronų voltų viename nukleone), proporcijos yra apie 85 procentus (vandenilio atomų branduoliai), o maždaug 13 procentų sudaro alfa dalelės (helio branduoliai). (1 GeV energija atitinka greitį, didesnį kaip maždaug 87 procentus šviesos greičio.) Likę 2 procentai yra sunkesnių atomų elektronai ir branduoliai. Esant kelių šimtų MeV energijai viename nukleone (megaelektrono voltai arba vienas milijonas elektronų voltų viename branduolyje), atitinkami skaičiai yra apie 90, 9 ir 1 procentas.
Daugumos šalia Žemės aptiktų GCR kinetinė energija viršija maždaug 1 GeV viename nukleone. Pastovus šių pradmenų srautas viršutiniame atmosferos sluoksnyje yra apie 1500 dalelių kvadratiniame metre per sekundę. Dalelių skaičius greitai mažėja didėjant energijai, tačiau buvo aptiktos atskiros dalelės, kurių energija kelis kartus viršija 10 20 eV. (Ši energija yra panaši į beisbolo, išmesto 160 km per valandą) energiją.)
Žemiausio energinio kosmoso spindulių pradmenų trajektorijas stipriai veikia Žemės magnetinis laukas. Taigi energijose, mažesnėse nei 1 GeV viename branduolyje, kiekvienoje geomagnetinėje platumoje yra ribinė energija, žemiau kurios pirminiai GCR nėra aptinkami. Šių mažai energijos naudojančių dalelių srautui įtakos turi saulės aktyvumas, o kosmoso spinduliuotės kiekis, pasiekiantis Žemę, yra atvirkščiai susijęs su saulės dėmių skaičiumi per 11 metų saulės ciklą. Ši atvirkštinė koreliacija vadinama Forbush efektu ir atsiranda todėl, kad esant maksimaliam saulės aktyvumui saulės vėjas į tarpplanetinę erdvę vykdo stipresnius magnetinius laukus, o šie laukai blokuoja kosminius spindulius.
