האם יש קשר בין קרניים קוסמיות לחור באוזון?

16 ביוני, 2010
5 min

קרינה קוסמית היא שטף של חלקיקים מסוגים שונים: אלקטרונים, פרוטונים, קרינת גמא, קרינת בטא,
קרינת אלפא וגרעיני אטומים אחרים.
קרניים קוסמיות נוצרות ממגוון רחב של תהליכים המתרחשים ביקום ועל כן הן מכילות סוגי חלקיקים שונים.
בתהליכים שמתרחשים בשמש למשל, רוב הקרינה מורכבת מפרוטונים.

נשאלת אם כן שאלה מעניינת:
האם יתכן שהגורם העיקרי 'לחור באוזון' נובע מקרניים קוסמיות שחודרות לאטמוספירה?

שכבת האוזון הינה תוצאה של שיווי משקל בין יצירה והשמדה של אוזון ע"י קרינה אולטרא סגולה (UV).
קרינת UV יוצרת אוזון ע"י יינון אטומי חמצן חופשי אשר מתלכדים עם מולקולות חמצן ליצירת אוזון.


החור באוזון: קרינת UV החודרת דרך שכבת האוזון הפגועה לעבר כדור הארץ.

קרניים קוסמיות נחקרו כבר משנת 1930 בעוד שהחור באוזון הוא תופעה הרבה יותר חדשה (שנות ה 80 של המאה ה 20). על כן, אין זה הגיוני כלל וכלל שאכן קרניים קוסמיות גרמו להרס האוזון משום שבמקרה זה כבר היינו עדים לפגיעה הרבה לפני התאריך האמור.
קרניים קוסמיות הם פוטונים ושאר חלקיקים אנרגטיים מאוד אשר מגיבים היטב עם עם אלקטרונים חופשיים
וחומרים צפופים בעלי מספר אטומי גבוה (אטומי Z למשל).
על כן, על מנת שקרניים קוסמיות יגרמו לחור משמעותי בשכבת האוזון, שטף הקרניים הקוסמיות היה צריך להיות גדול בכמה סדרי גודל מהמצב הקיים.

כיום מחקרים מראים כי החור באוזון הוא "מעשה אדם", כלומר ע"י CFC שהם משפחת תרכובות של כלור, פלואור ופחמן, ששימשה בעבר כחומר קירור במקררים ובמזגנים, כממסים וכחומרים לניקוי תעשייתי, כחומרים מקציפים, כחומרים לכיבוי אש וכתרסיסים.

התאוריה השכיחה ביותר הינה שקרינת UV מפרקת  CFC, ופולטת כלורין פעיל אשר הורס את מולקולות האוזון.
אולם, למרות כל הנאמר לעיל, מחקרים חדשים מציעים שקרניים קוסמיות גם הם מפרקים  CFC.
אם דבר זה אכן נכון, אזי קרניים קוסמיות אכן משחקות חלק חשוב ביצירת החור באוזון, אך רק בשל העובדה שאנו מייצרים מולקולות CFC שניתנות לפירוק.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.