La radiación puede ser definida como energía en tránsito en la forma
de partículas de alta velocidad y las ondas electromagnéticas.
La radiación electromagnética es muy común en nuestra vida cotidiana en las ondas de forma visible la luz, la radio y la televisión y microondas.
La radiación se divide en dos categorías - la radiación ionizante
y radiación no ionizante.
La radiación ionizante es una radiación con energía suficiente para eliminar electrones de las órbitas de los átomos resultantes en partículas cargadas. Ejemplos de radiación ionizante son los rayos gamma, protones y neutrones.
La radiación ionizante es diferente de la formación de iones que se produce
en las reacciones químicas ordinarias, tales como la generación de la sal
de mesa a partir de sodio y cloro.
En tal reacción, sólo el electrón más externa se elimina para formar un ion cargado positivamente.
Con la radiación ionizante, si la energía es suficiente, los electrones distintos
de aquellos en las órbitas más exteriores pueden ser liberados; este proceso hace que el átomo muy inestable, y estos iones son muy reactivos químicamente.
La radiación no ionizante es la radiación sin la energía suficiente para eliminar los electrones de sus órbitas.
Ejemplos de ello son las microondas, ondas de radio y luz visible.
Hay tres fuentes naturales de radiación espacial: la radiación atrapada, la radiación cósmica galáctica (GCR) y los eventos solares de partículas (SPE).
Radiación Atrapada
La rotación del núcleo externo de la Tierra formado por hierro fundido, crea corrientes eléctricas que producen las líneas del campo magnético alrededor de la Tierra y crean la magnetosfera terrestre.
Estas líneas de campo magnético son similares a los asociados con un imán de barra ordinaria. Este campo magnético se extiende varios miles de kilómetros fuera de la superficie de la Tierra.
El Sol produce un flujo constante de partículas que ondulan en el espacio y viajan a mas de 300km/s.
Esta corriente de partículas, llamada como viento solar, varía en intensidad con la cantidad de actividad superficial en el sol.
El viento solar contiene iones de casi todos los elementos de la tabla periódica, sin embargo, se trata principalmente de protones y electrones.
Las partículas cargadas del viento solar no pueden penetrar fácilmente en el campo magnético de la Tierra.
La interacción de las partículas y el campo magnético (magnetosfera) forma un frente de choque alrededor de la cual las partículas son desviadas como el agua en torno a la proa de un barco hasta lo largo de la magnetosfera terrestre.
No todas las partículas son desviadas por la magnetosfera, sin embargo, algunas quedan atrapadas en el campo magnético de la Tierra.
Las partículas están contenidas en uno de los dos anillos con forma de donut magnético que rodea la Tierra llamada los cinturones de Van Allen.
El cinturón interior contiene una población bastante estable de protones con energías superiores a 10 MeV (mega-electrón-voltios).
El cinturón exterior contiene principalmente electrones con energías de hasta 10 MeV. Estos “donuts” de fuerza se extienden desde el área por encima del ecuador al polo norte al polo sur, y luego la vuelta de nuevo a la línea del Ecuador.
A excepción de las misiones Apollo, misiones espaciales tripuladas de la NASA han quedado muy por debajo de la altura de los cinturones de Van Allen.
Sin embargo, una parte del cinturón interno de Van Allen tiene una altura mucho mas baja, a unos 200 km en la región superior de la atmósfera sobre
el sur del Océano Atlántico frente a la costa de Brasil.
el sur del Océano Atlántico frente a la costa de Brasil.
Esta región es conocida como la Anomalía del Atlántico Sur.
La radiación cósmica galáctica (GCR)
La radiación cósmica galáctica se origina fuera del sistema solar.
Se compone de átomos ionizados que van desde un único protón
hasta un núcleo de uranio.
Los niveles de estas partículas son muy bajas.
Sin embargo, puesto que viajan muy cerca de la velocidad de la luz, y porque algunos de ellos se componen de elementos muy pesados como el hierro, producen ionización intensa a medida que pasan a través de la materia.
En su mayor parte, el campo magnético de la Tierra proporciona protección para las naves espaciales de la radiación cósmica galáctica.
Sin embargo, los rayos cósmicos tienen libre acceso en las regiones polares, donde las líneas de campo magnético están abiertos al espacio interplanetario.
Eventos de partículas solares (SPE)
Los eventos solares de partículas son inyecciones de electrones de alta energía, fotones, partículas alfa y partículas más pesadas hacia el espacio interplanetario hacia cualquier dirección. Estas partículas son aceleradas a velocidades relativistas a grandes velocidades cuando se produce una gran fulguración
junto con una eyección coronal de masa.
Las partículas más energéticas llegan a la Tierra dentro de pocos minutos posteriores al evento en el Sol, mientras que las partículas de menor energía llega en el transcurso de un día.
Ellos temporalmente aumentan la radiación en el espacio interplanetario en torno a la magnetosfera, y pueden penetrar a baja altura
en las regiones polares.
Las erupciones solares se caracterizan por una alta concentración, liberación
y explosiva de partículas energeticas, generalmente en forma de rayos-X.
En sólo unos minutos, las llamaradas pueden calentar el material alrededor
de ellas a muchos millones de grados y liberar tanta energía como mil millones de megatones de TNT.
Los grupos de manchas solares (regiones activas), especialmente aquellos con complejas configuraciones del campo magnético, son a menudo los sitios donde nacen la mayor parte de las fulguraciones solares.
La mayoría de las erupciones no representan una amenaza, ya sea porque
son demasiado pequeños para inyectar una cantidad significativa de partículas solares en la magnetosfera, o porque se producen en un lugar en el Sol,
donde la transferencia de partículas a la Tierra a lo largo de las líneas del campo magnético interplanetario es desfavorable
