在刘慈欣的小说《超新星纪元》中,人类因遭受超新星爆发带来的无差别的辐射,使得12岁以上的人都因为基因损坏而死。
一直以来,宇宙射线轰击地球都只是小说中的情景,然而,我们可能已经要面对宇宙辐射逐渐增强的现实了。
造成宇宙辐射大肆入侵的原因很简单——我们的太阳正在经历有记录以来最为虚弱最为不活跃的时期,直接表现为太阳表面出现“太阳黑子空白期”。
侵入的辐射
宇宙辐射射线通常由质子和原子核组成,是一种超高能量粒子。
主要来自于天体爆炸或者撞击合并,像是超新星爆发产生的伽马射线暴,中子星合并产生的爆炸,甚至是黑洞在吸积物质后释放的能量流和伽马射线暴。
宇宙辐射会对人体产生很大影响,甚至会伤害DNA等遗传物质,这也是小说《超新星纪元》讲述的故事的现实原理。
早在2015年,来自国际著名空间天气网站SpaceWeather的科学团队就曾对来自宇宙的辐射进行了长期观测。
他们通过高空氦气球,将辐射检测设备放飞到平流层,并令其长期漂浮在这进行数据监测。平流层就是我们坐飞机时的高度。
他们的数据结果显示,随着太阳活动的持续走低,截止到2016年8月,从太空到达地球平流层的宇宙射线辐射强度提高了12.5%。
在2018年3月19日,《Space》网站也报道了来自美国新罕布什尔大学的研究。他们称,在近4年的观测中,宇宙辐射剂量比以前提高了至少30%,且辐射仍有强烈的上升趋势。
这一发现来自宇宙射线效应测量望远镜的观测,数据显示,来自太阳系外的星际射线辐射比原来高了很多。这种射线具有极强的穿透能力,能够破坏宇宙飞船的电子设备和伤害宇航员的身体健康。
因此研究人员警告称,在未来的长期载人航天活动中,宇航员们的辐射暴露水平可能会远超于此前的预测,这对载人深空探测技术提出了严峻的考验。
虚弱的太阳
至于宇宙辐射升高的原因,科学家们认为,是由于太阳活动处于低谷,导致太阳磁场强度降低,对太阳系的保护能力下降,主要表现为太阳黑子出现“空白期”。
所谓太阳黑子,是太阳表面出现的“黑色斑点”。太阳黑子出现的地区温度相较于其他地区低,因此其颜色会显黑色。
由于太阳表面与内部的温度、物质密度方面差异巨大,因此太阳无时无刻不在进行着内外物质和热量交换。而物质热量交换不均匀是太阳黑子出现的主因。
除此之外,也有科学家认为,太阳磁场的磁压如果在某一区域超过了太阳的气压,就会让这一区域膨胀冲到光球层表面,从一定程度上阻碍太阳内外对流,从而形成了黑子。
当然你也可以简单地将黑子理解为地球上的漩涡状风暴。太阳黑子数量越多,意味着太阳内部越活跃。
但是根据芬兰奥卢大学地球物理观测台的数据显示,今年(2020年)截止到5月,太阳有76%的时间处于“黑子空白期”,有记录以来唯一一次比这一数字高的时候是在去年,整个2019年,太阳有77%的时间处于“黑子空白期”。
太阳风和磁场阻挡星际物质进入
没有黑子就意味着太阳活跃度非常低,同时太阳磁场也会相对衰弱,对太阳系,尤其是内太阳系行星的保护能力会大幅降低,因此阻挡来自系外射线辐射的能力也会大幅衰减,从而使得地球接受到更多宇宙射线辐射。
引发的危害
根据奥兰多大学研究人员的说法,过量的宇宙射线可能会影响地球上层大气的化学成分,可能会诱发闪电。同时过多的辐射也可能会穿透飞机,影响乘机旅客,旅客可能会受到相当于牙科X射线的辐射剂量,机组人员将可能受到更多影响。
同时太阳较低的活跃水平也让一些人认为,地球可能会迎来一次类似于14世纪到19世纪之间发生的“小冰河时期”。但是对于这种说法,很多科学家还是认为火山喷发才是造成那段时间低温的关键。
总结
虽然宇宙射线辐射会带来很多危害,但是处于地表的人类并不会受到多大威胁,因为层层大气已经为人们过滤掉了绝大多数的宇宙射线。
不过身处于外太空的宇航员们和经常坐飞机的旅客可能需要注意一些,尤其是宇航员们不得不面对太阳活跃降低带来的影响。
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