Kosmiczne przyczyny zmian klimatu na Ziemi. Czy za globalne ocieplenie odpowiadają tylko ludzie?

Będąc daleko od przyznania racji jednej lub drugiej stronie sporu o przyczyny zmian klimatycznych, proponujemy podjęcie dialogu i przygotowaliśmy szereg argumentów zachęcających do osobistych przemyśleń i dalszych poszukiwań własnej odpowiedzi na pytanie, czy przyczyny globalnego ocieplenia zależą wyłącznie od ludzi.

Jesteśmy członkami globalnej społeczności, wszystkich nas dotykają i jeszcze bardziej dotknąć mogą nowe regulacje klimatyczne. Jest naszym obowiązkiem pytać, czy są one oparte na pewnych i pełnych podstawach, które uzasadniają znoszenie szeregu uciążliwości szczególnie odczuwalnych w dobie pandemii: domaganie się ograniczeń dla przemysłu, czego konsekwencją jest przenoszenie produkcji do Chin i innych krajów, które nie podpisały protokołu z Kioto.

Liczymy na to, że rekonesans, przeprowadzony przez nas w czołowych ośrodkach badawczych, dostarczy również inspiracji do podejmowania ambitnych i użytecznych tematów badawczych, chociażby przez pierwsze polskie firmy - mamy nadzieję zwiastuny tworzącego się polskiego przemysłu satelitarnego.

Dzielimy się przekonaniem, że aby prawidłowo zdefiniować przyczyny wzrostu temperatury na Ziemi należałoby przestać ustawicznie zaglądać ludziom do pieców i kominków i rozszerzyć zakres poszukiwań analizując wszystko, co wchodzi w interakcję z ziemską atmosferą nie tylko od strony Ziemi.

Cykle słoneczne

W czasie prowadzonych od 400 lat badań stwierdzono regularność faz aktywności słonecznej, a Heinrich Schwabe odkrył w roku 1843, że występuje ona w cyklach 11 letnich – od minimum przez maksimum do minimum. Na początku XX wieku George Ellery Hale wraz z grupą współpracowników odkrył 22 letni cykl znany pod nazwą „Cyklu Hale`a”, określony na podstawie polaryzacji magnetycznej plam słonecznych. Cykl Hale’a jest skorelowany z siłami pola magnetycznego Słońca i działa odwrotnie proporcjonalnie do natężenia promieniowania, które dosięga Ziemi z przestrzeni galaktycznej lub głębokiego kosmosu.

Stwierdzono też wyjątki w postaci okresów znacznie zmniejszonej aktywności słońca oraz dwa wielkie minima słoneczne – gdy nasza gwiazda dzienna pozostawała w minimum swej aktywności przez wiele dziesiątek lat. Okresy te nazwane zostały przez specjalistów Minimum Spörer`a (ok. 1420-1570 A.D.), Minimum Maunder`a (ok. 1645-1715 A.D.). Późniejsze, przypadające na lata 1790-1830 Minimum Daltona było mniej dramatyczne. Jednak przynajmniej częściowo odpowiada za zimny klimat i ostre zimy w Europie, o czym boleśnie przekonał się Napoleon Bonaparte pod Moskwą w roku 1812, czy mieszkańcy Nowej Anglii w słynnym 1816 Roku Bez Lata. Na początku XX w. tuż przed I Wojną Światową podczas Małego Minimum słonecznego na dysku słonecznym całymi tygodniami nie zaobserwowano ani jednej plamy.

W obecnej dobie Słońce ponownie znajduje się cyklu minimum swej aktywności. Licząc od roku 1906 (maximum aktywności) obecny cykl słoneczny był najsłabszym, jaki zanotowano. W 2019 roku przez ponad 60 proc. czasu obserwacji nie zanotowano ani jednej plamy na słońcu. Jeśli stan, w którym nie rejestruje się niemal żadnych ciemnych plam na powierzchni gwiazdy i podobnie skąpych wyrzutów materii z korony słonecznej, potrwa przez 2020 rok, możemy przypuszczać, że wchodzimy w okres anomalii – być może zwiastującej nadejście długiego, trwającego nawet przez dziesiątki lat, okresu zimna. Analiza plam na słońcu nie jest jedyną metodą wskazującą nadejście zmian klimatycznych.

Podobne wyniki uzyskał zespół prof. Iriny Kitiashvili z Instytutu Badań nad Środowiskiem w Centrum NASA Ames Research w Dolinie Krzemowej w Kalifornii. Naukowcy ci analizowali dane uzyskane przez misje kosmiczne NASA od roku 1976, rejestrujące zmiany pola magnetycznego Słońca. Na ich podstawie przewiduje się, że maksymalna aktywność tego następnego cyklu – mierzona liczbą plam słonecznych może być o 30 do 50 proc. niższa niż ta obserwowana w cyklu obecnym.

Nie byłoby dobrze, gdyby oczekiwanie na nadejście oziębienia uzasadniał powód, dla którego entuzjaści tezy o globalnym ociepleniu alarmują nie oglądając się na nic, bijąc czym się da, jak się da i w kogo się da. Wydaje się, że czynią wszystko, aby zdążyć odebrać rentę finansową, a właściwie haracz, z całej światowej gospodarki. Zyski do zdobycia na mieszkańcach Ziemi John Casey, były doradca Białego Domu, szacuje na wartość ok. 22 mld USD. Jeśli zrobi się to dostatecznie zdecydowanie i, nade wszystko, szybko, „alarmiści klimatyczni” uzyskają jeszcze jedną niebagatelną korzyść – zyskają argumenty legitymizujące ich obecność w przestrzeni publicznej i quasi podstawy by twierdzić, że ochłodzenie klimatu jest zasługą ich zdecydowanych działań.

Niniejszy artykuł pragniemy rozpocząć od przybliżenia wpływu na temperaturę Ziemi promieniowania kosmicznego – rzadko analizowanego czynnika, który ma, jak wykażemy, duży potencjał powodowania zmian klimatycznych, w tym wzrostu pokrywy chmur. Ostatnimi laty stwierdzono, że wpływ promieniowania kosmicznego na warunki na Ziemi może być poważniejszy, niż jesteśmy to sobie wyobrazić.

Promieniowanie kosmiczne

Pragnąc lepiej opisać oddziaływanie promieni kosmicznych w atmosferze, konieczne jest wyjaśnienie natury cząstek materii składających się na całość określaną jako promieniowanie kosmiczne. Na początku XX w. Victor Hess przeprowadzał pierwsze próby wyniesienia balonów wyposażonych w proste elektrometry (mierniki małych ładunków) do stratosfery. Próby wykazały, że wraz ze wzrostem wysokości wzrasta intensywność promieniowania. Za odkrycie promieniowania nazywanego dzisiaj promieniem kosmicznym V. Hess otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w r. 1936.

Cząstki możemy podzielić w dużym przybliżeniu ze względu na to, skąd przybywają. Zasadniczo są dwa kierunki: ze Słońca (są to cząstki o względnie niskiej energii w strumieniu zwanym wiatrem słonecznym i cząstki o względnie wyższych energiach, tworzące się w procesie ekstremalnej aktywności słonecznej – protuberancje i koronalne erupcje) lub z galaktyki, a nawet z głębin kosmosu. Od niedawna wiadomo, że pomiędzy tymi źródłami promieniowania zachodzi ścisła odwrotna zależność. Gdy cząstek emitowanych przez Słońce jest mniej i słabsze jest pole magnetyczne słońca (przyczyną jest niższa intensywność plam słonecznych), to promieniowania z galaktyki lub głębin kosmosu jest więcej i odwrotnie.

Ciekawostką są wątpliwości dotyczące miejsc emisji galaktycznych promieni kosmicznych. Najczęściej przypisuje się je wybuchom gwiazd (supernowe), których minimalna masa kształtuje się powyżej 1,4 masy Słońca. Tezie tej jednak wydaje się przeczyć fakt, że promienie docierają z całego kosmosu, nie tylko jednego kosmicznego źródła, co sugeruje, że działa tu bardziej złożony proces powstawania promieniowania kosmicznego.

Cząstki elementarne

Promieniowanie kosmiczne dzieli się na dwa podstawowe rodzaje: promieniowanie elektromagnetyczne (tło mikrofalowe, fale radiowe, fale optyczne, promieniowanie rentgenowskie, i gamma) oraz promieniowanie korpuskularne – cząstki atomowe, jonowe i elementarne, w tym oddziaływujące i nieoddziaływujące z materią. Promieniowanie korpuskularne przyjmuje postać strumienia szybko przemieszczających się elementów materii – cząstek elementarnych.

Cząstki te są rzeczywiście niewyobrażanie małe. Niektóre z nich są miliardy razy mniejsze od opisywanych tu cząsteczek, ale wnoszą znaczący wkład w opisywane tu zagadnienia; w pierwszym rzędzie liczy się ich energia. Aby znaleźć odniesienie w naszej rzeczywistości porównajmy je z ludzkim włosem. Grubość cienkiego włosa wynosi ok. 50 m (50 mikronów), co odpowiada 50,000 nm nanometrów. [5x10-5 m]. Atom wodoru ma rozmiar 0.0001 m, co odpowiada 0.1 nm [1x10-10 m] czyli jest ½ miliona razy mniejszy od włosa

Należy zdawać sobie sprawę, że niektóre cząstki promieniowania kosmicznego pędzą prawie z prędkością światła przez płaszcz zewnętrznej atmosfery. Niosą ze sobą niewyobrażalnie dużo energii jak na cząstki subatomowe i oddają ją zderzając w gęstszych warstwach ziemskiej atmosfery z atomami powietrza. Warto jest zadać sobie pytanie, o jakich energiach zderzeń mówimy?

Jeśli przyjmiemy, że podziemny tor w CERN pod Genewą (27 km), znany jako Wielki Zderzacz Hadronów, jest jednym z największych osiągnięć ludzkości, to jako cywilizacja jesteśmy w stanie rozpędzać cząstki do kilku TeV, co jest odpowiednikiem 1012 eV. (1 elektronowolt eV, to energia, którą jeden elektron zyskał lub stracił w polu elektrycznym o różnicy potencjałów 1V). Cząstki z Kosmosu niosą ze sobą energię nawet przekraczającą wartość miliarda TeV.

Aby wyobrazić sobie siłę uderzenia tego niewyobrażalnie małego pyłku można wyobrazić sobie sytuację, gdy unosimy nad głowę pięść i zdecydowanym ruchem energicznie opuszczamy uderzając w otwartą dłoń drugiej ręki. Wyzwolone ciepło zderzenia pięści i dłoni – zawierających zbiory bilionów cząstek i atomów naszego ciała – odpowiada mniej więcej energii zderzenia jednej cząstki z kosmosu z drobinami powietrza.

Czy każde promieniowanie jest groźne?

Powstaje następne pytanie: czy tak gęste i wysokoenergetyczne promieniowanie ma jakikolwiek wpływ na Ziemię, a jeżeli tak, to na które dziedziny ziemskiego środowiska wywiera największy wpływ i czy każde promieniowanie kosmiczne jest groźne?

Liczba protonów w strumieniu promieniowania słonecznego znacznie różni się od liczby protonów w pomiarach promieni kosmicznych z galaktyki. Dane pochodzą z satelity ACE [Advanced Composition Explorer] orbitującego w odległości od Ziemi 1,5 x 10 do 6 km w pobliżu punktu L1, gdzie równoważą się oddziaływania grawitacyjne Ziemi i Słońca.

Protony (jądra wodoru) wyemitowane ze Słońca w postaci wiatru słonecznego stanowią główny składnik jego promieniowania, ok. 90 proc. Należy zauważyć, że Słońce emituje wysokoenergetyczne strumienie jąder wszystkich pierwiastków z tablicy Mendelejewa, poczynając od wodoru przez kolejne aż do żelaza. Gdy osiągają energię 2 TeV i większą (odpowiadającą w przybliżeniu energii zgromadzonej w stosie biliona baterii AA), cząstki te są niebezpieczne dla każdego człowieka i urządzenia, które są na nie bezpośrednio wystawione (dla astronautów, satelitów, łazików).

W przypadku galaktycznych promieni kosmicznych uderzających w ziemską atmosferę, 85 proc. z nich stanowią nie związane protony (jąder wodoru). Większość pozostałych tworzą jądra helu (zwane cząstkami alfa). Jedynie mały ułamek całości promieniowania, ok.1 proc. złożony jest z jąder pierwiastków cięższych niż hel – określa się je jako niebezpieczne. Ich duża energia i masa powoduje że po pierwsze, trudno się przed nimi uchronić gdyż przebijają się przez wszystkie osłony materii, a po wtóre ww. cechy umożliwiają im na skuteczne rozładowanie niesionej przez nie energii w płynach – tkankach (np. ciała ludzkiego), materii stałej (strukturach satelitów, podzespołach elektronicznych i osłonach magnetycznych) oraz gazachzawartych w powietrzu.

W stosunku do nich protony słoneczne, choć zdecydowanie liczniejsze, są znacznie mniej energetyczne – mają średnią energię cząstki od 0,5 keV do 10 keV.

Parasol ochronny Słońca

Aby zrozumieć zależności, które występują pomiędzy promieniowaniem słonecznym, do którego w niskich dawkach już zdążyliśmy się przyzwyczaić w toku ewolucji, a promieniowaniem z galaktyki czy otwartego kosmosu, należy dostrzec prostą zależność. Jeśli aktywność słoneczna jest wysoka (a wskazuje na to duża ilość plam na słońcu, erupcji słonecznych/ rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy), wówczas cierpią na tym urządzenia elektroniczne, satelity, zakłócona jest komunikacja, pojawiają się black outy. Pojawiają się silne rozbłyski wywołujące strumienie szybkich protonów, które mogą doprowadzić do uziemienia samolotów. Towarzyszące rozbłyskom słonecznym nasilenie strumienia cząstek i promieni rentgenowskich może wymagać od astronautów na międzynarodowej stacji kosmicznej dodatkowych zabezpieczeń ochronnych. Zderzenia wiatru słonecznego i szybkich protonów pochodzących z rozbłysków słonecznych z warstwami jonosfery powoduje piękne zorze polarne.

Wiatr słoneczny nie jest lokalnym zjawiskiem. Sonda Voyager I potwierdziła, że dociera on poza najdalsze planety Układu Słonecznego. Gdy Słońce jest w swojej aktywnej fazie, jego rozległe, silne i wszechobecne pole magnetyczne odgina tor lotu naładowanych elektrycznie cząstek przelatujących przez Układ Słoneczny. Słońce roztacza nad nim parasol ochronny, którego beneficjentem jest także Ziemia. W wyniku współdziałania wiatru słonecznego i pola magnetycznego słońca intensywność galaktycznego promieniowania kosmicznego jest poważnie zredukowana, i jedynie niektóre superszybkie cząstki docierają do ziemskiej atmosfery.

Odwrotna sytuacja ma miejsce gdy aktywność słoneczna jest na poziomie minimum, wówczas do wnętrza Układu Słonecznego i do Ziemi dociera ogromna ilość cząstek zróżnicowanych energetycznie, ale posiadających zdolność jonizowania górnych warstw atmosfery. Jak w bilardzie: kijem są promienie kosmiczne, które poruszają „bile” atomów atmosfery a te uderzają w następne wywołując kaskady cząstek zwanych „wtórnym promieniem kosmicznym”. Są nimi m.in. tak egzotyczne cząstki jak K, pi, tau i mezony – całe spektrum cząstek na podobieństwo tych, które uzyskuje się w akceleratorach w rozbryzgach materii powstałych przy zderzaniu protonów/ hadronów i elektronów. Jednym i drugim towarzyszą promienie gamma. Niestabilne mezony błyskawicznie rozpadają się, przekształcając w neutrony, miony, elektrony i neutrino. Powyższe cząstki w kaskadzie wtórnego promieniowania kosmicznego podążają w kierunku Ziemi. Niektóre z neutronów i elektronów docierają do poziomu morza, miony – setki metrów w głąb Ziemi, a neutrino bez przeszkód przenikają cały glob kontynuując swój lot w kosmos.

Strumień neutronów i pozostałych cząstek wtórnego promieniowania kosmicznego przez zderzenia z atomami gazów atmosferycznych przyczynia się do powstania tzw. „promieniotwórczych izotopów o pochodzeniu kosmicznym”. Najbardziej znanym z nich jest węgiel C-14 (stosowany przy określaniu wieku znalezisk archeologicznych). Atomy azotu, gazu który jest głównym składnikiem powietrza

(78,084 proc.) ma jądro składające się z 7 protonów i 7 neutronów. Gdy wtórne promieniowanie kosmiczne o odpowiedniej sile napotka na swej drodze jądro atomu azotu przekształca je w jądro węgla C-14. Dzieje się to w ten sposób, że łączna liczba cząstek subatomowych nie zmienia się. Jedyną zmianą, która powoduje zamianę azotu na węgiel jest ta, że zamiast równowagi 7:7 energia kosmiczna zamienia proton w neutron w jądrze atomu azotu. Tworząc energetycznie niestabilny układ 6 protonów i 8 neutronów, który od tego momentu staje się atomem promieniotwórczym węgla C-14. Taki atom natychmiast łączy się z tlenem tworząc wysoko w atmosferze dwutlenek węgla CO2. W podobny sposób za sprawą promieniowania kosmicznego tworzą się pozostałe pierwiastki promieniotwórcze, jak beryl-10 (znajdowany w postaci pyłu w lodzie na lodowcu) czy AL-26.

Możliwość wytwarzania w ten sposób pierwiastków promieniotwórczych pochodzenia kosmicznego ma zdolność zmiany charakterystyki aerozoli w atmosferze, kluczowego czynnika dla formowania się chmur. Uzyskane wyniki dobrze korelują z ogólnie panującym poglądem, że zwiększenie zachmurzenia może zwiększyć efekt cieplarniany.

Badania CERN na tropie przyczyn zmian klimatycznych

Gdy naładowane wysoką energią miony przechodzą przez dolne części atmosfery ziemskiej, mają zdolność jonizacji dużych ilości gazów. Powstałe w wyniku tego procesu jony są niezbędne do przewodzenia prądu w całej elektronice gazowej od lampy neonowej do oświetlenia fluoroscencyjnego. Jonizacja gazów atmosferycznych jest do tego stopnia krytyczna, iż niektórzy badacze łączą to zjawisko z wyładowaniami atmosferycznymi. Ponadto poprzez fakt jonizacji cząstek atmosfery, kaskady promieniowania kosmicznego uznaje się za przyczynę wzrostu zachmurzenia w troposferze. Teza ta ma swoje uzasadnienie w eksperymentach naukowych prowadzonych w komorze mgielnej gdzie badano smugi kondensacyjne.

Wyjątkową uwagę temu zagadnieniu poświęciła międzynarodowa grupa badawcza w CERN, która zainicjowała program eksperymentalny pod nazwą CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets). Doświadczenia przeprowadzono w komorze mgielnej o średnicy 27 m. z wykorzystaniem infrastruktury CERN umożliwiającej wytworzenie strumienia protonów. Badano, jakie są warunki wzrostu aerozoli (substancji ciekłych - kropelki mgły, lub cząstek stałych - dymów) w atmosferze gazowej, aby finalnie stwierdzić ich wpływ na powstawanie chmur. Wnioski płynące z doświadczenia podsumowuje wypowiedź rzecznika programu CLOUD, Jasper`a Kirkby z CERN: „Promienie kosmiczne, naturalne lub sztuczne, pozostawiają ślad jonów w komorze”.

Nawet Wielki Zderzacz Hadronów został użyty do badań promieni kosmicznych a eksperyment z jego udziałem otrzymał nazwę Large Hadron Collider forward (LHCf). Do eksperymentu użyto przyspieszonych cząstek symulujących promieniowanie kosmiczne. o energii na poziomie TeV. Pierwsze badania w CERN, w których uczestniczył prof. Henrik Svensmark (Szef Katedry Fizyki Układu Słonecznego; Duński Instytut Badań Kosmicznych) jedynie nie wykluczyły oddziaływania promieniowania na zmianę parametrów gazów atmosferycznych.

Dopiero jednak seria badań prof. Svensmarka w latach 2015-2017, możliwa dzięki postępowi naukowemu i technicznemu, zdołała stwierdzić różnicę w dynamice i szybkości tworzenia się jąder kondensacyjnych (kluczowego czynnika tworzenia się chmur) zależnie od naładowania elektrycznego. Potwierdzono doświadczalnie, że w środowisku neutralnym więcej chaotycznych cząstek aerozoli walczy o gaz w otoczeniu, rejestruje się mniejsze przyrosty jąder kondensacyjnych i cały proces stopniowo wygasa.

Gdy jednak w środowisko neutralne gazów atmosferycznych na wysokości ok 25 km nad Ziemią uderzy promieniowanie kosmiczne o energii powyżej 100 GeV cały wyżej opisany proces (mikrofizyczny mechanizm) gwałtownie przyspiesza na dwóch płaszczyznach. Zjonizowane cząstki gazów atmosferycznych intensyfikują powstawanie tzw. centrów nukleacyjnych o średnicy kilku nanometrów, złożonych z kilku cząstek wody, i powodują ich rozrost do kilkudziesięciu nanometrów, tworząc jądra kondensacyjne sprzyjające tworzeniu się chmur.

Na podstawie tych i podobnych doświadczeń prof. Svensmark stworzył teorię tworzenia się chmur i podnoszenia temperatury na Ziemi:

„Gdy słabnące pole magnetyczne cofa się do obszaru blisko Słońca i nie obejmuje już planet wewnętrznych Układu Słonecznego, odsłania się przestrzeń, w którą wnikają całe strumienie galaktycznego promieniowania kosmicznego. Niektóre z tych cząstek pędzące z prędkością bliską światłu przenikają aż do gęstszych warstw atmosfery Ziemi wywołując całe kaskady jonów. Jony te dostarczają ładunku elektrycznego do mikroskopijnych kropel wody, jak wykazały to doświadczenia w komorach mgielnych. Naładowane elektrycznie kropelki wody w wodnej mgiełce mają zdolność przechwycić ok. 100.000 razy więcej aerozoli niż krople nie naładowane elektrycznie. Przez to mikroskopijne przeciwnie naładowane cząsteczki/ kropelki wody przyciągają się tworząc większe krople, które uwidoczniają się w postaci chmur. Niskie chmury skraplające się wokół mikroskopijnych pyłków, przez co optycznie wydają się być masywne w większym stopniu odbijają promienie słoneczne wyżej w przestrzeń. Przedłużający się czas solarnego minimum i słabej aktywności magnetycznej Słońca spowoduje przyrost zachmurzenia nad powierzchniami oceanów, wskutek czego temperatura na Ziemi ulegnie obniżeniu.

Interesującą poznawczo wydaje się opina meteorologa Paula Doriana z portalu perspectaweather.com, który dostrzega jeszcze jedną, nieznaną konsekwencję minimum słonecznego:

„…podczas minimum słonecznego, chmury występują znacznie częściej, ponieważ okres ten sprzyja zamarzaniu dymu meteorytowego wysoko nad ziemią. Cząsteczki wody przyklejają się wówczas do drobinek dymu meteorytowego, gromadząc się w lodowatych chmurach, które świecą elektrycznie na niebiesko, gdy zostaną oświetlone przez światło słoneczne na dużej wysokości. Ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe (EUV) może zniszczyć te cząsteczki wody, zanim zamarzną. Jednak słabsze EUV podczas minimum słonecznego może przyczyniać się do powstawania większej liczby nocnych chmur”. (…) Zjawisko chmury “noctilucent” (zwane inaczej chmurą nocną) można było zaobserwować na niskich szerokościach znacznie poniżej 50 stopnia. Tworzą je kryształki lodu w najwyższych warstwach atmosfery (mezosferze). W ostatnich latach można było je dostrzec w USA w stanie Colorado i Utah, co świadczy o ich rozprzestrzenieniu się na rejony, gdzie nigdy nie występowały. Może to mieć bezpośredni związek ze wzrostem zachmurzenia i nasileniem się zjawisk „efektu cieplarnianego”.

Zmiany w atmosferze

Na wysokościach wykorzystywanych przez linie lotnicze wtórne promieniowanie kosmiczne jest bardziej intensywne niż na poziomie morza, a najbardziej niebezpiecznym promieniowaniem wtórnym są cząstki o wysokiej energii emitowane w wyniku interakcji galaktycznych promieni kosmicznych z atmosferą. Intensywność promieniowania wzrasta wraz z wysokością do około 20 - 25 km, gdyż od tego poziomu bierze początek większość kaskad wtórnego promieniowania kosmicznego. Powyżej można napotkać jedynie pierwotne promienie kosmiczne głównie składające się z protonów, jąder helu (występujące jako cząstki alfa) i pozostałych pierwiastków cięższych o większej liczbie atomowej Pierwotne promieniowanie biegnące z głębi kosmosu różni od promieniowania wtórnego (kaskadowego) ich wyższy energetycznie i skoncentrowany strumień/ tor lotu.

Można też spekulować; że pojedyncze cząstki mają ogromną energię, ale przestrzeń wokółziemska jest olbrzymia i zbyt rozległa, aby takie cząstki mogły coś zmienić.

O tym, jak intensywne jest zjawisko promieniowania, niech świadczy eksperyment z bliskiej przestrzeni wokół Księżyca. Po powrocie na Ziemię – po 195 godzinach przebywania w pobliżu krawędzi tarczy magnetycznej Ziemi – zbadano ślady na fragmencie skafandra kosmicznego Neila Armstronga. Na odcinku kilku mikronów (1/1000 mm) znaleziono setki śladów uderzeń promieni gamma i elektronów. Zaobserwowano około 30 ścieżek protonowych i jedną głęboką rysę wskazującą ścieżkę ciężkiego jonu. Ważną informacją jest to, że astronauci wykonali loty w pobliżu i podczas maksimum słonecznego, kiedy pole magnetyczne i silny wiatr słoneczny regulują wielkość i intensywność strumienia promieniowania pochodzącego z kosmosu.

Wpływ promieniowania kosmicznego na klimat Ziemi

W roku 2009 natężenie promieniowania wzrosło o ok. 20 proc. i przekroczyło wszystkie skale promieniowania mierzone przez satelity od ponad 50 lat. Przy pomocy satelitów ACE od 1997 r. LRO Lunar Reconnaissance Orbiter NASA prowadzi badania w tym zakresie. Rezultaty tych badań na Uniwersytecie w New Hampshire opracował prof. fizyki, Nathan Schwadron, Wskazują one bez żadnych wątpliwości, że galaktyczne promieniowanie kosmiczne i to z głębin kosmosu jest coraz intensywniejsze i coraz groźniejsze. Wzrost promieniowania nakładający się na niską aktywność magnetyczną i koronalną słońca sprawia, że bardzo pesymistyczne założenia prof. Schwadrona z roku 2014 o wzroście promieniowania kosmicznego o 20 proc. już w roku 2018 zostały zrewidowane w górę o kolejne 10 proc. Stanowi to wyraz gwałtownego pogarszania się warunków w otoczeniu Ziemi pod względem radiacji. Obszerną pracę na ten temat opublikował dziennik Space Weather.

Prace prof. Henrika Svensmarka również potwierdzają, że wzrosty promieniowania w korelacji z 2℃ wahaniami temperatury notowano w powtarzających się cyklach przez ponad 10.000 lat, kiedy jeszcze nie było działalności przemysłowej człowieka. Istnieją więc przesłanki do stwierdzenia, że Układ Słoneczny okrążający z prędkością 220 km/ s centrum Drogi Mlecznej znalazł się na drodze ogromnego, szybkiego i coraz bardziej intensywnego promieniowania kosmicznego. Biorąc pod uwagę powyższe fakty i wyniki badań geologicznych znajdujemy podstawy do kilku wniosków:

• Ślady geologiczne wskazują, że wahania temperatur o około. 10 st. są całkowicie naturalne.
• Zmiany klimatu są zjawiskiem cyklicznym znanym od milionów lat, gdy człowiek nie istniał.
• Układ Słoneczny przynajmniej od milionów lat natrafia na zróżnicowane strumienie promieniowania kosmicznego – jak wykazaliśmy - mogące przyczynić się do zmian klimatu na Ziemi i jest to zjawisko całkowicie naturalne.

Naturalne przyczyny zmian klimatycznych w żaden sposób, ani indywidualnie, ani zbiorowo, nie zwalniają nas z troski o środowisko. Zastąpienie paliw kopalnych energią odnawialną wydaje się korzystne, choć konsekwencje tych działań nie są do końca przewidywalne. Ogólnie rzecz biorąc, ważne jest, aby zmiany w gospodarce i na wszystkich poziomach życia społecznego wprowadzane były stopniowo, z uwzględnieniem podstawowych praw człowieka abyśmy mogli godnie żyć bez poczucia winy za procesy nie będące pod naszą kontrolą.