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强大的伽马射线暴,会对地球生命造成影响吗?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

强大的伽马射线暴,会对地球生命造成影响吗?

引用
腾讯
1.
https://new.qq.com/rain/a/20231115A09NXR00

2022年10月9日,一次罕见的伽马射线暴(GRB)事件震惊了全球天文学界。这次被命名为GRB 221009A的伽马射线暴,不仅是最亮的同类事件,更首次被观测到对地球电离层产生显著影响。这一发现不仅刷新了人类对宇宙极端现象的认知,也引发了对地球生命安全的新思考。


伽马射线暴分为短暴(持续时间不到 2 秒)和长暴(持续超过2 秒)。天文学家认为,长暴的形成与大质量恒星的核心坍缩形成黑洞有关,通常伴有明亮的余晖。(图/NASA's Goddard Space Flight Center)

历史性发现:最亮的伽马射线暴

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆发现象之一,其能量释放可与整个星系相匹敌。天文学家对GRB的首次探测可以追溯到上世纪60年代,而GRB 221009A是迄今为止探测到的最明亮的GRB。据统计,像GRB 221009A这样强烈的GRB,每10000年才会到达地球一次。

电离层的异常扰动

在GRB 221009A撞击地球的长达800秒的时间内,有探测器发现,地球的电离层被扰乱了几个小时。这使一些研究人员想要知道,GRB 是否会对地球电离层产生影响。

电离层是地球上层大气的一层,包含被称为等离子体的带电气体。它的海拔从大约50千米延伸到950千米。科学家将350千米以上的部分称为顶部电离层,350千米以下的部分称为底部电离层。


图中显示了GRB 221009A对地球的电离层产生了重大的扰动,许多近地轨道的高能卫星都探测到了这一事件,包括Integral 空间望远镜(左)和 CSES(右)。(图/ESA/ATG Europe; CC BY-SA 3.0 IGO)

在过去的研究中,科学家曾发现GRB会在夜间(没有太阳)影响底部电离层,但这种效应从未在顶部发现过。这使人们相信,当GRB到达地球时,它的威力已经不足以使电离层的电导率发生变化,进而也就无法导致电场发生变化。

然而,这一次,研究人员观测到了显著而强烈的效应。这是有史以来研究人员第一次在顶部电离层,以强烈的电场变化的形式探测到强烈的扰动。这样的观测结果令研究人员感到惊奇,他们见证了发生在深空中的事件,同时也影响着地球。

这个特殊的GRB发生在距离地球近20亿光年的星系中,但它仍然有足够的能量影响地球。虽然太阳通常是影响地球电离层的主要辐射来源,但这次GRB事件触发了通常用于研究太阳耀斑(太阳大气层的巨大爆炸)的仪器。

潜在的严重后果

一直以来,关于银河系中的GRB所可能产生的后果,都存在着很大的争论。新的研究结果加强了这样一种观点,即银河系中的超新星可能会产生非常严重的后果。在最糟的情况下,GRB不仅能影响电离层,还可以破坏臭氧层,使来自太阳的危险紫外线辐射可以直达地球表面。有研究人员推测,这种效应可能是曾在地球发生过的一些大规模灭绝事件的起因,不过要证实这种说法,科学家还需要更多的数据。


伽马射线暴是发生在遥远星系中的高能暴发。(图/NASA's Goddard Space Flight Center)

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