Galaktische kosmische Strahlung , GCRbezieht sich auf Strahlungsquellen in Form von energiereichen Partikeln, die außerhalb des Sonnensystems entstehen. GCR sind hochenergetische Kerne, von denen alle umgebenden Elektronen während ihres schnellen Durchgangs durch die Galaxie entfernt wurden. Das auf die obere Atmosphäre einfallende GCR besteht aus einer Kernkomponente, deren Aggregat 98% der Gesamtmenge ausmacht (2% sind Elektronen). Die Kernkomponente besteht dann aus einer Mischung von hochenergetischen Protonen (~ 86%), Alpha-Partikeln (~ 12%) und einer Spur schwererer Kerne (~ 1%). GCR werden vom galaktischen Magnetfeld gefangen, daher haben sie sich wahrscheinlich in den letzten Millionen Jahren beschleunigt und sind viele Male durch die Galaxie gereist. Ihr Beschleunigungsmechanismus ist ungewiss, Ein möglicher Mechanismus ist jedoch, dass die Teilchen durch Stoßwellen beschleunigt werden, die sich von Supernovas aus ausbreiten. Die Energie dieser Partikel liegt zwischen 108 eV und 10 20 eV. Ein sehr kleiner Anteil sind stabile Antimaterieteilchen wie Positronen oder Antiprotonen.
Die genaue Natur dieser verbleibenden Fraktion ist ein Bereich der aktiven Forschung. Die GCR-Fluenzrate variiert mit der Sonnenaktivität und ist niedriger, wenn die Sonnenaktivität höher ist. Aufgrund der geringeren Abschirmung des solaren Magnetfelds ist die Fluenz bei solaren Minima deutlich höher als bei solaren Maxima.
Abschirmung der kosmischen Strahlung
Das Erdmagnetfeld bildet einen lebenswichtigen Strahlungsschild der kosmischen Strahlung. Neben einer schützenden Atmosphäre haben wir auch das Glück, dass die Erde ein magnetisches Feld hat. Das Magnetfeld erstreckt sich über mehrere Zehntausend Kilometer in den Weltraum und schützt die Erde vor den geladenen Partikeln des Sonnenwinds und vor kosmischen Strahlen, die sonst die obere Atmosphäre zerstören würden, einschließlich der Ozonschicht, die die Erde vor schädlicher ultravioletter Strahlung schützt. Es schützt uns vor den vollen Auswirkungen des Sonnenwinds und der GCR. Ohne diesen Schutz könnte die Biosphäre der Erde nicht so existieren wie heute oder wäre zumindest auf den Untergrund beschränkt. Das Erdmagnetfeld ist auch ein Strahlungsschild für Astronauten und die ISS selbst, da es sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn befindet.
Berechnungen des Kohlendioxidverlusts aus der Marsatmosphäre, der durch das Abfangen von Ionen durch den Sonnenwind verursacht wurde, deuten darauf hin, dass die Dissipation des Magnetfelds des Mars einen nahezu vollständigen Verlust seiner Atmosphäre verursachte.