Otras carreras rayos cosmicos

[LauraLopez]

Los rayos cosmicos son particulas cargadas que inciden sobre la atmosfera terrestre desde una fuente externa (principalmente el sol). Se ha determinado que sobre los polos, norte y sur, magneticos inciden mayor numero de rayos de baja energia que en la region del ecuador (magnetico) , ¿A que se debe esto?

Alguna ayuda?

Gracias

[arivasm]

Re: rayos cosmicos

¿Cómo es el campo magnético terrestre?. Además, relaciona la pregunta con este otro hilo tuyo.

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

el campo magnetico terrestre es dirigido de Sur a Norte y no uniforme. Muy similar al de un solenoide seria no?

[arivasm]

Re: rayos cosmicos

http://upload.wikimedia.org/wikipedi..._Reversals.gif

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

entonces si es como el de un solenoide, por el dibujo pareciera que en el polo norte y sur hay mas densidad de lineas de campo por ende el campo es mas intenso alli que en el ecuador no? el hecho de que sea mas intenso alli implica que incidan mayor numero de rayos de baja energia? porque? y que son los rayos de baja energia?

[guibix]

Re: rayos cosmicos

que son los rayos de baja energia?

Pues son las partículas con poca energía cinética. Los rayos cósmicos pueden tener una amplia gama de energías que pueden ir de unos pocos $eV$ a unas decenas de joules $\approx 10^{19} eV$

entonces si es como el de un solenoide, por el dibujo pareciera que en el polo norte y sur hay mas densidad de lineas de campo por ende el campo es mas intenso alli que en el ecuador no? el hecho de que sea mas intenso alli implica que incidan mayor numero de rayos de baja energia? porque?

La tendencia general de toda partícula cargada es la de ir hacia los polos. Si una partícula tiene poca energía tiene más probabilidades de llegar a los polos que otra de mayor energía que no se desviará tanto.

Que el campo sea más intenso en los polos que en el ecuador influye en la distribución del espectro de energías que llega a cada latitud. Pero independientemente de la intensidad siempre será una distribución con más partículas de baja energía cuanto más hacia los polos y menos cuanto más hacia el ecuador.

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

mmmm entonces la razon por la cual las particulas de baja energia van hacia los polos NO es porque el campo sea mas intenso alli por lo que me decis....entonces cual es la razon? que es lo que me pregunta este ejrecicio....

[guibix]

Re: rayos cosmicos

mmmm entonces la razon por la cual las particulas de baja energia van hacia los polos NO es porque el campo sea mas intenso alli por lo que me decis....entonces cual es la razon? que es lo que me pregunta este ejrecicio....

La razón principal no la conozco, pero casi seguro que lo que he dicho influye en el resultado final.

Seguro que hay otros factores y me parece que el hecho de que el campo sea más intenso cerca de los polos que en el ecuador, más bien tiene un efecto contrario.

Otro factor podría ser que cuando las partículas atrapadas caen en espiral, pierden energía en el proceso por radiación y llegan a los polos con menor energía que la inicial. Por lo tanto, la mayoría de las partículas que lleguen a los polos lo habrán con mucha menos energía que la inicial. Y las que lleguen al suelo en el ecuador serán las que tenían suficiente energía para cruzar el campo y llegar al suelo sin desviarse demasiado y sin perder tanta energía por radiación.

Seguro que varios y más factores que contribuyan a éste hecho, pero no conozco el tema lo suficiente para darte una respuesta final.

Saludos.

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

esta bien gracias! alguien conoce como dar la respuesta final al ejercicio? de momento entonces no incluyo en la respuesta alguna referencia al campo magnetico ya que me decis que probablemente el que sea mas intenso no tenga nada que ver con la respuesta al ejercicio

[arivasm]

Re: rayos cosmicos

En algún otro hilo comentamos que las partículas se mueven en un campo magnético en hélices alrededor de las líneas de campo. El radio de estas hélices depende de la velocidad de la partícula, más exactamente, de la componente de la velocidad perpendicular al campo: $\dst R=\frac{m v_p}{q B}$. Si llamamos $\theta$ al ángulo que en cada instante forma la velocidad con el campo magnético tenemos que el radio de dichas hélices es $\dst R=\frac{m v \sin\theta}{q B}$, que podemos expresar en términos de la energía cinética:

$$\dst R=\frac{\sqrt{2 m K}\sin\theta}{q B}$$

Esto significa que, a igualdad del ángulo, las partículas de baja energía seguirán trayectorias más pegadas a las líneas de campo que las de alta energía.

Ahora apliquemos esto al caso del campo magnético terrestre. Como se ve en la figura que puse en el post #4, los lugares donde llegan desde el espacio a la superficie mayor número de líneas de campo están en las proximidades de los polos, mientras que en el ecuador las líneas son casi paralelas a la superficie terrestre. Según lo que acabamos de decir, las partículas de baja energía llegarán en los polos siguiendo hélices bastante pegadas a las líneas de campo. En el ecuador, en cambio, esas partículas no llegarán a Tierra por la simple razón de que ahí las líneas no llegan a Tierra (y las partículas las siguen, según hemos dicho).

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

mmm entonces no es que depende de la intensidad del campo sino de la forma de las lineas de campo no? igual no veo como diferencias las particulas de alta energia de las de baja energia..

$\dst R=\frac{\sqrt{2 m K}\sin\theta}{q B}$

esa formula como la obtenes? o sea la parte de la raiz.


y porque esta formula significa que : "a igualdad del ángulo, las partículas de baja energía seguirán trayectorias más pegadas a las líneas de campo que las de alta energía" ?

[arivasm]

Re: rayos cosmicos

$\dst K=\frac{1}{2}m v^2=\frac{(m v)^2}{2 m}$, $mv=\sqrt{2mK}$.

Con respecto a la última pregunta, cuanto menor sea la energía menor será el radio R del "tubo" que encierra la hélice alrededor de una línea de campo.

[LauraLopez]

Re: rayos cosmicos

ahh esta bien entonces mientras mas chico es K , o sea menor energia mas chicos es el radio y eso implica que estan mas pegadas a las lineas de campo. Y como en los polos has mas lineas de campo y esas lineas ademas estan mas cerca de la Tierra que las lineas en el ecuador esto lleva a que las particulas terminen en los polos, dije bien? o la cantidad de lineas no es un factor que influya?

[arivasm]

Re: rayos cosmicos

Sólo una pequeña corrección: las líneas de campo no es que en los polos estén más cerca de la Tierra, sino que entran en el suelo casi verticalmente, mientras que en el ecuador son paralelas al suelo.

La cantidad de líneas influirá en el sentido de "canalizar" más partículas (aunque el mayor campo magnético también tiene el efecto de "ajustar" aún más las cargas a las líneas).