Eles não são simples raios de luz, como você poderia pensar por conta do nome. Os raios cósmicos são partículas que chegam todo o tempo aqui na Terra com alta energia. Elas vêm do espaço, de todas as direções. São tão pequenas que não conseguimos enxergá-las nem com os nossos microscópios mais possantes. Para você ter uma ideia, se você medir um milímetro com uma régua e pensar em dividir esse um milímetro em um trilhão de partes, você vai ter uma noção do tamanho dessas partículas.

Os raios cósmicos têm energias muito variadas. Alguns, os de menor energia, vêm do Sol e levam apenas poucas horas para chegar à Terra. Outros, com energias bilhões de vezes maiores, vêm de muito longe na nossa galáxia e até mesmo de fora dela. Esses raios viajam por milhões de anos até conseguirem chegar aqui. Quanto maior é a energia, mais raros eles são.

No caso dos mais energéticos, apenas uma partícula cósmica chega no topo da nossa atmosfera por ano. E chegam aqui com velocidades muito próximas da velocidade da luz! Por atingirem energias tão altas, sabemos que sua origem deve estar ligada a explosões muito violentas que ocorreram em alguma estrela ou galáxia distante no Universo.

Raios terráqueos

Quando os raios cósmicos entram na nossa atmosfera com altas energias, eles se chocam com átomos do ar. Nesses choques, são formadas novas partículas que não existiam antes. Elas continuam na descida e esbarram com outros átomos, gerando mais partículas. Esse processo “bate-bate” continua até que a energia daquela partícula cósmica inicial esteja repartida entre bilhões de outras e não haja mais energia suficiente para criar novas partículas.

São essas partículas “tatara-tatara-tataranetas” daqueles primeiros raios que chegaram lá em cima, no topo da atmosfera, que chegam aqui no chão terrestre.

Que um raio não te parta!

A chuva de partículas (todas descendentes daquela que chegou no topo da atmosfera) cai e atravessa os objetos, os telhados das nossas casas e até nós mesmos! Mas não se preocupe, porque essas partículas não vão partir você. Como a energia delas é bilhões de vezes menor, não oferecem perigo para nós, e nem percebemos que estamos sendo atravessados!

A atmosfera nos protege das partículas cósmicas mais energéticas. Não precisamos nos preocupar com elas, a menos que sejamos astronautas e viajemos no espaço. Fora da nossa atmosfera, aí sim, seremos atingidos por aquelas de maior energia que poderão se chocar com algum átomo do nosso corpo. Mas lembre-se: os raios cósmicos mais energéticos são muito raros, então é bem pouco provável que aconteça uma colisão no seu corpo, ainda que você esteja no espaço sideral.

Chuva cósmica

Lembra que lá no início do texto, quando você estava olhando o céu e vendo estrelas e gotas de chuva, explicamos que os raios cósmicos não podem ser vistos com os nossos olhos? Mas, caso conseguíssemos enxergá-los, veríamos uma chuva de partículas descendo do céu ao mesmo tempo. Todas elas foram criadas nas várias colisões que ocorreram depois que um raio cósmico chegou lá em cima no topo da atmosfera. Que pena que os nossos olhos não são capazes de contemplar esse espetáculo!

Mas, espere aí! Se não podemos vê-los, como é que a gente sabe que chegou um raio cósmico lá no topo da atmosfera? Ou ainda, como é que a gente percebe que chegou uma chuva de partículas aqui embaixo, no chão?

Ahá! Os cientistas criaram aparelhos detectores para registrar a chegada dos raios cósmicos e espalharam esses equipamentos nos mais diferentes lugares. Há detectores colocados na Estação Espacial Internacional, que está em órbita em torno da Terra. Há detectores voando em balões a dezenas de quilômetros de altitude. Há detectores mergulhados nas profundezas do mar ou no gelo dos polos. Há detectores dentro de cavernas e espalhados pelo chão em muitos lugares no nosso planeta. É assim que os cientistas estudam os raios cósmicos e procuram desvendar os seus mistérios.

Detector de raios cósmicos.
Foto Pierre Auger Collaboration