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太陽進入有史以來最虛弱時期,宇宙輻射增強30%,常坐飛機需注意


逐游酣星在劉慈欣的小說《超新星紀元》中,人類因遭受超新星爆髮帶來的無差別的輻射,使得歲以上的人都因為基因損壞而死。一直以來,宇宙射線轟擊地球都只是小說中的情景,然而,我們可能已經要...

- 2020年9月08日00時15分
- 科學文摘 / 逐游酣星

逐游酣星

在劉慈欣的小說《超新星紀元》中,人類因遭受超新星爆髮帶來的無差別的輻射,使得12歲以上的人都因為基因損壞而死。

一直以來,宇宙射線轟擊地球都只是小說中的情景,然而,我們可能已經要面對宇宙輻射逐漸增強的現實了。


造成宇宙輻射大肆入侵的原因很簡單——我們的太陽正在經歷有記錄以來最為虛弱最為不活躍的時期,直接表現為太陽表面出現「太陽黑子空白期」。

侵入的輻射

宇宙輻射射線通常由質子和原子核組成,是一種超高能量粒子。

主要來自於天體爆炸或者撞擊合併,像是超新星爆發產生的伽馬射線暴,中子星合併產生的爆炸,甚至是黑洞在吸積物質後釋放的能量流和伽馬射線暴。


宇宙輻射會對人體產生很大影響,甚至會傷害DNA等遺傳物質,這也是小說《超新星紀元》講述的故事的現實原理。

早在2015年,來自國際著名空間天氣網站SpaceWeather的科學團隊就曾對來自宇宙的輻射進行了長期觀測。

他們通過高空氦氣球,將輻射檢測設備放飛到平流層,並令其長期漂浮在這進行數據監測。平流層就是我們坐飛機時的高度。

他們的數據結果顯示,隨著太陽活動的持續走低,截止到2016年8月,從太空到達地球平流層的宇宙射線輻射強度提高了12.5%。

在2018年3月19日,《Space》網站也報導了來自美國新罕布夏大學的研究。他們稱,在近4年的觀測中,宇宙輻射劑量比以前提高了至少30%,且輻射仍有強烈的上升趨勢。

這一發現來自宇宙射線效應測量望遠鏡的觀測,數據顯示,來自太陽系外的星際射線輻射比原來高了很多。這種射線具有極強的穿透能力,能夠破壞宇宙飛船的電子設備和傷害太空人的身體健康。

因此研究人員警告稱,在未來的長期載人航天活動中,太空人們的輻射暴露水平可能會遠超於此前的預測,這對載人深空探測技術提出了嚴峻的考驗。

虛弱的太陽

至於宇宙輻射升高的原因,科學家們認為,是由於太陽活動處於低谷,導致太陽磁場強度降低,對太陽系的保護能力下降,主要表現為太陽黑子出現「空白期」。

所謂太陽黑子,是太陽表面出現的「黑色斑點」。太陽黑子出現的地區溫度相較於其他地區低,因此其顏色會顯黑色。

由於太陽表面與內部的溫度、物質密度方面差異巨大,因此太陽無時無刻不在進行著內外物質和熱量交換。而物質熱量交換不均勻是太陽黑子出現的主因。

除此之外,也有科學家認為,太陽磁場的磁壓如果在某一區域超過了太陽的氣壓,就會讓這一區域膨脹衝到光球層表面,從一定程度上阻礙太陽內外對流,從而形成了黑子。


當然你也可以簡單地將黑子理解為地球上的旋渦狀風暴。太陽黑子數量越多,意味著太陽內部越活躍。

但是根據芬蘭奧盧大學地球物理觀測台的數據顯示,今年(2020年)截止到5月,太陽有76%的時間處於「黑子空白期」,有記錄以來唯一一次比這一數字高的時候是在去年,整個2019年,太陽有77%的時間處於「黑子空白期」。

沒有黑子就意味著太陽活躍度非常低,同時太陽磁場也會相對衰弱,對太陽系,尤其是內太陽系行星的保護能力會大幅降低,因此阻擋來自系外射線輻射的能力也會大幅衰減,從而使得地球接受到更多宇宙射線輻射。

引發的危害

根據奧蘭多大學研究人員的說法,過量的宇宙射線可能會影響地球上層大氣的化學成分,可能會誘發閃電。同時過多的輻射也可能會穿透飛機,影響乘機旅客,旅客可能會受到相當於牙科X射線的輻射劑量,機組人員將可能受到更多影響。

同時太陽較低的活躍水平也讓一些人認為,地球可能會迎來一次類似於14世紀到19世紀之間發生的「小冰河時期」。但是對於這種說法,很多科學家還是認為火山噴發才是造成那段時間低溫的關鍵。

總結

雖然宇宙射線輻射會帶來很多危害,但是處於地表的人類並不會受到多大威脅,因為層層大氣已經為人們過濾掉了絕大多數的宇宙射線。

不過身處於外太空的太空人們和經常坐飛機的旅客可能需要注意一些,尤其是太空人們不得不面對太陽活躍降低帶來的影響。

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