宇宙是一个极其庞大和复杂的系统，涵盖了所有的时间和空间，是一个神秘莫测的让人向往的世界，宇宙射线更是吸引一批接一批的科学家们去探索其中的奥秘。

功夫不负有心人，科学家不仅对宇宙射线有了清晰且直观的认识，还发现了宇宙射线对地球的气候、生物圈，甚至是人类的健康都有影响。

那么问题来了，都有什么影响呢？这些影响是好是坏？

1912年美国物理学家发现地球大气中存在带电高能粒子，而这些粒子是从遥远的宇宙过来的，因此这些粒子被命名为宇宙射线。

宇宙射线的主要成分是带电粒子，比如质子、原子核、电子等。

大约有89%的宇宙射线是质子，10%的宇宙射线是原子核，剩下的1%是重元素。

宇宙射线的来源广泛而又复杂，它可能是来源于太阳风、超新星爆炸、活动星系核等天体活动，也可能是来自宇宙早期的演化过程。

太阳风是太阳发出的带电粒子流，里面包含了大量的电子和质子。

而超新星爆炸则是恒星在“濒死”之际发生的一种剧烈爆炸现象，能够释放出大量的高能粒子。

活动星系核是位于星系中心最活跃的一片区域，通过喷洒的方式把高能粒子释放到宇宙中。

其实除了这些常见的宇宙射线外，它还包括了来自银河系内外的银河宇宙射线，以及来自更遥远天体的超高能宇宙这些，但这种射线是少之又少的。

为了能够进一步研究宇宙射线，科学家们使用了各种探测器，有气体探测器、半导体探测器、闪烁体探测器等，这些探测器能有效的分析宇宙射线的组成、能量和来源，为我国进一步研究和探索宇宙提供的非常宝贵的技术。

但问题来了，这些探测器是怎么探测到宇宙射线的呢？

首先来看气体探测提，它的工作原理是当宇宙射线中的粒子进入到探测器中的气体时，粒子与气体原子核外电子发生碰撞，然后就导致气体被电离激发，产生电子空穴对。

而这些电子空穴对在外加电厂的作用下，会向两级移动，形成电脉冲，而这些电脉冲又会被探测器两端的电极收集起来，最后转化为可测量的电压信号

电压信号转化完毕后，会集中到电学系统中进行集中处理，处理完以后就可以反映出进入到探测器中的粒子（宇宙射线中的粒子）的能量等。

说白了就是当宇宙射线中的粒子进入到探测器中会发生“化学反应”，反应过后得到的结果就是我们要的最终结论。

其次再看半导体检测器，它是利用半导体材料的电子学性质来测量宇宙射线的。

当宇宙射线和半导体相互作用时，会产生电荷，探测器中的电子学设备能够探测到这些电荷，并记录和处理在此过程中产生的电信号，然后从中分析出宇宙射线的特性。

比如从电信号的强度和频率推断出宇宙射线的能量、种类等。

使用这种半导体探测器去探测宇宙射线相对来说是最“简单且快捷”的探测器之一。

因为半导体探测器具有较高的能量分辨率，能够准确测量出粒子的能量，此外，半导体探测器还有较高的空间分辨率，能准确测量出粒子的轨迹，也就是它的行踪，从而获取一些关于粒子运动的信息。

还有半导体探测器的响应速度也非常快，可以实时粒子的运动、能量等信息进行记录。

最后就是闪烁体探测器，它是通过使用具有闪烁性质的材料来探测宇宙射线，当宇宙射线和闪烁体相互作用时，宇宙射线就会在闪烁体内发出光闪烁。

探测器中的光传感器就会记录这些闪烁事件，然后通过测量光的强度和时间来确定射线特性。

闪烁体探测器具有非常高的灵敏度，以及非常快的响应速度，能够实时监测宇宙射线的活动轨迹，我国发射的悟空号探测卫星用的就是闪烁探测器中的闪烁晶体。

科学家们研究出那么多探测宇宙射线的探测器有什么用，不可能只是简单观察一下吧，原来是宇宙射线对地球的地理环境有着多方面的影响。

第一个是对生物圈的影响。

宇宙射线对生物圈的影响是长期存在的，但相比较而言非常微弱，因为宇宙射线中的高能粒子可以直接穿透大气层，作用在地球表面的生物体上。

这些高能粒子一旦与这些生物体发生作用后，就有可能损害细胞中的DNA，增加细胞突变的风险，影响到生物体的生长发育。

但是又因为地球大气层自身的阻挡和削弱作用，导致地球上的生物体受到宇宙射线的辐射相对来说很少。

宇宙射线对大气层的影响主要体现在臭氧层的破坏和电离层的形成，因为宇宙射线中的高能粒子与大气分子碰撞后会产生次级粒子，而这些次级粒子能影响到大气层的化学反应过程，从而破坏臭氧层的稳定性。

因为我们都知道物理反应不会改变物质原有的属性，但化学反应则与之相反。

宇宙射线除了破坏臭氧层还会使大气中的气体电离，形成电离层，影响无线电通讯和卫星导航系统的正常运行。

有研究表明，宇宙射线和太阳活动、地球磁场有相互影响的作用，可能会影响地球的气候系统，比如宇宙射线和大气中的云凝结核相互左右，会影响云的形成和分布，但这一点还存在争议，到底会不会影响还需要进一步的研究。

长期暴露在宇宙射线中，有可能会增加人类患癌症和其他疾病的风险，离得越近风险越大比如宇航员、飞行员等长时间在高空环境中生存的人更容易受到宇宙射线的影响，所以这类人群在进行高空作业时要做好防护措施。