Rayos cósmicos galácticos

 Los rayos cósmicos galácticos (GCR) son la fuente de fondo altamente energética y de variación lenta de partículas energéticas que bombardean constantemente la Tierra. Los GCR se originan fuera del sistema solar y probablemente se formen a partir de eventos explosivos como las supernovas. Estas partículas altamente energéticas se componen esencialmente de todos los elementos, desde hidrógeno, que representa aproximadamente el 89% del espectro del GCR, hasta uranio, que se encuentra sólo en pequeñas cantidades. Estos núcleos están completamente ionizados, lo que significa que todos los electrones han sido despojados de estos átomos. Debido a esto, estas partículas interactúan y son influenciadas por los campos magnéticos. Los fuertes campos magnéticos del Sol modulan el flujo y el espectro del GCR en la Tierra.

Durante el transcurso de un ciclo solar, el viento solar modula la fracción de partículas GCR de menor energía de modo que la mayoría no puede penetrar a la Tierra cerca del máximo solar. Cerca del mínimo solar, en ausencia de muchas eyecciones de masa coronal y sus correspondientes campos magnéticos, las partículas GCR tienen un acceso más fácil a la Tierra. Así como el ciclo solar sigue un ciclo de aproximadamente 11 años, también lo hace el GCR, aunque su máximo se acerca al mínimo solar. Pero a diferencia del ciclo solar, donde los estallidos de actividad pueden cambiar el medio ambiente rápidamente, el espectro GCR permanece relativamente constante en energía y composición, variando sólo lentamente con el tiempo. (Ver disminución de Forbush para cambios a corto plazo de GCR relacionados con eventos solares fuertes en el espacio)

Estas partículas cargadas viajan a grandes fracciones de la velocidad de la luz y tienen una energía tremenda. Cuando estas partículas golpean la atmósfera, se crean grandes lluvias de partículas secundarias y algunas incluso llegan al suelo. Estas partículas representan una pequeña amenaza para los humanos y los sistemas terrestres, pero pueden medirse con instrumentos sensibles. El propio campo magnético de la Tierra también trabaja para proteger a la Tierra de estas partículas, desviándolas en gran medida lejos de las regiones ecuatoriales, pero brindando poca o ninguna protección cerca de las regiones polares o por encima de aproximadamente 55 grados de latitud magnética (la latitud magnética y la latitud geográfica difieren debido a la inclinación y desplazamiento del campo magnético de la Tierra desde su centro geográfico). Esta lluvia constante de partículas de GCR en latitudes altas puede provocar una mayor exposición a la radiación para la tripulación y los pasajeros en latitudes y altitudes elevadas. Además, estas partículas pueden atravesar o detenerse fácilmente en los sistemas satelitales, y a veces depositan suficiente energía como para provocar errores o daños en la electrónica y los sistemas de las naves espaciales.