stroom van zeer snelle deeltjes (energie 10¹⁰—10²⁰ eV) die uit het heelal de aardatmosfeer binnendringen. Deze straling is zeer ijl, op een horizontaal vlakje van 1 cm² op zeeniveau valt gemiddeld één deeltje per min. Verder is de kosmische straling opvallend constant: zij is weinig afhankelijk van het jaargetijde en onafhankelijk van de tijd van de dag, van de stand van de zon en de andere hemellichamen, inclusief de Melkweg. De Ned. hoogleraar I.Clay constateerde in 1928 dat de sterkte van de kosmische straling afhangt van de geografische breedte van de plaats van waarneming. De eerste aanwijzing over het bestaan van deze kosmische straling werd in 1910 door de Zwitserse natuurkundige Gockel gevonden; op 4500 m hoogte geleidt de lucht in een gesloten vat de elektriciteit beter dan op zeeniveau. De straling die dit veroorzaakt is dus in hoofdzaak van boven naar beneden gericht, en dus afkomstig òf van de allerhoogste luchtlagen òf van buiten de aarde gelegen gebieden. Later bleek dat de kosmische straling ook onder het aardoppervlak aantoonbaar was (honderden m diep), zij het in geringere sterkte.
In de kosmische straling kunnen een zachte component en een harde component onderscheiden worden. De zachte component wordt door een laag lood van enkele cm dikte tegengehouden. Deze groep maakt op het zeeniveau slechts 25 % van de totale straling uit, maar hoe hoger men komt des te meer treedt deze zachte straling op de voorgrond (op 31/2 km hoogte 75 %). De harde component is buitengewoon doordringend: door een laag lood van 1 m dikte wordt slechts de helft tegengehouden. Op grotere hoogte neemt ook deze harde straling in sterkte toe, echter lang niet zo sterk als de zachte. Beide groepen worden volgens geheel verschillende wetten geabsorbeerd, doordat ze uit deeltjes van andere aard bestaan. In de zachte groep vindt men positieve en negatieve elektronen in ongeveer gelijk aantal. Kenmerkend voor de zachte groep is dat multiplicatieve processen (stortregens of cascades) kunnen optreden, d.w.z. hele bundels van gelijktijdig optredende deeltjes vaak over gebieden van honderden m groot. Kenmerkend voor de harde component zijn de mesonen. De op zeeniveau waargenomen deeltjes zijn nu muonen, op grotere hoogte vindt men ook π-mesonen, zwaardere mesonen en hyperonen. Al deze deeltjes ontstaan in de bovenste lagen van de aardatmosfeer door botsingen van de van buiten de aarde komende primaire deeltjes met de daar aanwezige atoomkernen. De in de bovenlagen van de atmosfeer gevormde mesonen zijn instabiel en vallen uiteen. Uit de zware mesonen ontstaan π-mesonen, hieruit weer muonen en ook deze vallen tenslotte uiteen in elektronen en neutrino’s.
Hoe de kosmische straling ontstaat is niet bekend. De samenstelling wijst erop dat de deeltjes gevormd worden tijdens het opbranden van sterren en dat zij waarschijnlijk tot hoge energieën versneld worden tijdens de explosie van zo’n ster (→supernova). Daarna kunnen de deeltjes in principe nog tot hogere energieën versneld worden met de →fermiversnelling. Door interacties met interstellair gas en stof verandert de samenstelling van de kosmische straling. Uit de samenstelling van de kosmische straling heeft men kunnen concluderen dat zij miljoenen jaren oud is. De kosmische straling is min of meer gelijkmatig verdeeld over de gehele Melkweg. Dit blijkt onder andere uit de door de protonen opgewekte gammastraling en uit de door elektronen opgewekte →synchrotronstraling. Er zijn andere melkwegstelsels waar, blijkens de zeer sterke radiostraling, de intensiteit van de kosmische straling vele malen hoger is dan in de Melkweg. Ook de ruimte tussen melkwegstelsels is hoogst waarschijnlijk gevuld met kosmische straling, maar dan van lage intensiteit.
Nabij de aarde wordt de intensiteit van de kosmische straling beïnvloed door de zonnemodulatie. Bij verhoogde zonneactiviteit neemt, naar men heeft waargenomen, de intensiteit van de kosmische straling af. Hierdoor ontstaat een elfjarige cyclus waarin de intensiteit van de kosmische straling varieert. Gemiddeld is de intensiteit ca. 2 (deeltjes/cm²)/s. De energiedichtheid van de kosmische straling in de Melkweg is nagenoeg gelijk aan die van al het sterlicht en lijkt in evenwicht te zijn met de energiedichtheid van de magneetvelden in de Melkweg. LITT: V.L.Ginzburg, Scientific American 220, nr. 2 (1969).
