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对于太空中阳离子的产生 , 宇宙辐射、紫外线、X射线、冲击波和来自恒星或超新星的高能粒子都有贡献 , 尽管它们在宇宙中的各种天文环境中显然不是同等重要的 。 此外 , 离子和中性分子之间的反应是重要的离子产生途径 。 它们的相对重要性取决于许多因素 , 例如介质的物理特性、介质的化学成分和强光源的接近程度 。 如果紫外线辐射是星际物体中离子产生的主要部分 , 那么可能会出现负责任来源的问题 , 这可能远非微不足道 。 例如 , 已经讨论了几种不同的紫外线辐射电离本地星际云的来源 , 即原子星际离子的辐射复合 , 云边缘与其周围环境之间的导电界面 , 以及附近产生极紫外光的恒星 。
在行星的电离层中 , 太阳紫外线、X射线光子以及银河和宇宙射线是最重要的一次电离源 , 它们还负责大气的加热、电离、侵蚀和化学改性 。 在高海拔地区 , 某种物质的电离与其密度成正比 。 在较低的高度 , 介质中对宇宙射线和光子的吸收会增加 , 直到电离粒子无法进一步穿透并且电离停止 。 该边界导致在行星大气中形成独特的电离层 。 在嵌入行星磁层的泰坦等卫星上 , 磁层电子也会引起电离 。
由于它们的高能量 , 宇宙射线可以在行星电离层的下层产生离子 , 极紫外和太阳X射线光子无法穿透这些离子 。 例如 , 在火星大气中 , 太阳极紫外光子的电离在125-145公里的高度达到峰值 , X射线的电离在100-112公里 , 宇宙射线的电离在25-35公里 。 由于这些水平的物理和化学环境不同 , 初级电离机制可以引发特殊类型的化学 。 显然 , 离子形成过程的相对重要性在行星或卫星的白天和黑夜之间也不同 。 离子过程对于分子从行星引力场的非热逃逸至关重要 。 发生这种情况的重要机制包括光离子化后解离复合、离子撞击高层大气溅射中性物质、太阳风压力导致电离层等离子激发和太阳风电磁场拾取离子 。
宇宙辐射是由奥地利物理学家赫斯于1912年发现的 , 他在气球飞行过程中使用电离室来确定不同高度的辐射电离率 。 尽管最初随着海拔的升高而下降 , 但随着海拔1800米的高度开始 , 该比率显着增加 。 这些调查反驳了地球上遇到的绝大多数电离辐射来自陆地的观点 , 此外 , 由于空气的放射性相对较低 , 可以排除大气来源 。 赫斯还立即注意到宇宙辐射的非凡穿透力 , 甚至可以证明宇宙辐射的来源主要不是太阳 。 这是通过在1912年4月12日的混合日食期间进行的一项测量完成的 , 在此期间没有记录到辐射的实质性下降 。 在我们的银河系中 , 宇宙射线源于各种天体物理特征和事件 , 例如恒星耀斑和日冕物质抛射、超新星和星系核的爆炸、脉冲星的加速和黑洞喷流 。
【空间离子的阳离子的形成】由于磁场的偏转 , 它们的空间起源是不可能的来识别 。 宇宙射线的能量通常在100到10电子伏特之间 , 当能量高于1电子伏特时 , 辐射强度会急剧下降 。 同样 , 太阳也通过冲击波和太阳耀斑作为宇宙射线的零星来源 。 太阳宇宙射线粒子的最大能量约为10-100兆电子伏特 , 但很少观察到来自太阳的更高能量粒子 。 除了通过上述过程形成的银河宇宙射线外 , 恒星和太阳高能粒子有时也被视为宇宙射线 。 氢、氮、氧、氖和氩作为中性物质进入日光层 , 被太阳风中的冲击波电离 , 导致所谓的异常宇宙射线 。
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