电离是指原子或分子失去或获得电子后所形成的带电状态。这种状态和地球大气层之间的相互作用,以及对高能电离辐射的透过、散射和反射, 构成了探测宇宙空间的最重要窗口之一。
宇宙射线是一种高能的电离辐射,它穿过地球大气层时会与气体发生碰撞,激发原子、分子中的电子从其轨道中发射出去,从而产生一系列的次级粒子,如电子,正、负电离,等离子体等。科学家们可以通过探测地球大气层中这些次级粒子的数量和特性,研究宇宙射线的成分和能量分布等基本特征,从而揭示宇宙的本质和演化规律。
电离现象不仅存在于宇宙射线和地球大气层之间的相互作用中,还广泛存在于人类的生产生活中。例如,光合作用和人工辐照对食品品质和治疗疾病的影响,都涉及到辐射和物质的电离过程。