如果突然有伽馬射線射入地球會怎麼樣

天文 地球 航空航天 科學 宇宙小百科 宇宙小百科 2017-09-07

1998年8月27日,格林尼治時間10時22分。以夏威夷上空為中心,突然有大量的伽瑪射線射入地球,就像由伽瑪射線構成的暴風一樣。強大的伽瑪射線使得地球夜側半球的電離層的大氣像日側半球的電離層一樣閃耀。

如果突然有伽馬射線射入地球會怎麼樣

射入地球的伽瑪射線的單位面積強度非常高,1平方釐米達到每秒0·001耳格。由於0等星的能量大小約為1/10萬耳格,如果將伽瑪射線想象成可見光,其明亮程度即可達0等星的100倍。此外,通常X射線攝影所使用的電磁波的強度也只有它的1/10。

9月29日,伽瑪射線爆發生的1個月後,美國航天局與正在進行電離層研究的電離層雷研究組織曾針對那次伽瑪射線爆發表相關報告。電離層雷研究組織的研究人員在報告中指出,當伽瑪射線爆發生時,長波的接收強度曾出現大幅的混亂現象。

由於電離層能充分反射長波,檢測長波在電離層的反射強度與頻率,即可以間接瞭解電離層的狀態。通常地球的電離層在一天中會緩慢變化,

如果突然有伽馬射線射入地球會怎麼樣

日側半球的電離層因為受到來自太陽的紫外線、X射線等的影響,構成大氣的物質會發生高比率的電離狀態,電離層的高度就會降低。而在夜側半球,因為缺乏強烈的電離作用,構成大氣的物質保持在分子與原子的狀態,電離層的高度也就提高。電離層越高的夜間,長波的接收強度越強。但是1998年8月27日,當地時間凌晨3點,電磁波的接收強度竟降低至白天的強度,顯示當時的電離層已經變成相當於白天的狀態。由此可知,影響電離層的始作俑者就是射入地球的強大伽瑪射線。

但最令研究人員吃驚的是,此次伽瑪射線爆的發生源並非在地球旁邊的太陽,而是在接近銀河系中心、距離地球約2萬光年的一個天體,分析報告中還使用了一個新名詞“磁星”來稱呼這個天體。

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1998年4月,飛鳥號衛星觀測SGR 1900+14發現了週期5·16秒的脈衝星,此外村上敏夫助理教授指出,SGR 1900+14在8月27日曾發生巨大爆炸現象。

在行星際空間持續進行觀測的“尤里西斯”號人造衛星偶然捕捉到這次的伽瑪射線爆。伽瑪射線爆都是突然間爆炸的,最初的爆炸即擾亂了地球的電離層而干擾到衛星通信,爆炸持續的時間約為400秒。

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其中最受矚目的發現是上面所提到的5·16秒的週期,在此次的伽瑪射線爆中也可明顯地觀測到,顯示我們所發現的磁星SGR 1900+14與那次劇烈的伽瑪射線爆的發生源是同一個天體。脈衝星的發現與劇烈伽瑪射線爆的發生的確純屬巧合,而確認兩者是同一天體的關鍵則在這個週期5·16秒的脈衝星的發現。

由於飛鳥號衛星的觀測,得知上述星體的正確位置與大致的距離,因此可以計算出源自相隔2萬光年的伽瑪射線爆的發生能量。伽瑪射線爆所釋放出來的能量每秒約達1044耳格,而太陽每秒所釋放的能量為1033耳格,由此可看出每次伽瑪射線爆所釋放的能量都非常可觀。由此不難理解,當伽瑪射線爆發生時,不僅是伽瑪射線爆發生源所在的銀河系中心附近,連地球都會受到影響。

曾有人報告,如果在距離0·1光年處發生相同規模的現象,同時宇航員暴露在爆發現象中,僅僅數秒鐘就會有致命影響。而由於地球受到非常厚的大氣層保護,一般認為地球上的生物應該不會受到直接的影響。然而事實上,那次電離層的電離程度出現變化之處,距離地面的高度僅有60千米。

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那次我們所觀測到的磁星是出生已有數千年至1萬年的老年磁星,而這顆星球剛誕生時,磁場必然更強烈,因此推測必定曾發生過更猛烈的活動,這種現象對在太空中飛行的宇航員而言應是極為危險的潛在挑戰。

就人類所知比上述更劇烈的現象是從某一發生源僅觀測到一次的伽瑪射線爆,如果這種類型的伽瑪射線爆發生在我們所在的銀河系中的太陽附近,或許將為地球帶來極大的影響,但與這次所發生的類型相比,它的發生頻率極低。

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