遠處星系的伽馬射線暴擾亂了地球的上層大氣 | 路透社
Will Dunham
一幅未標日期的藝術效果圖描繪了強烈的伽馬射線爆發引起的地球電離層顯著擾動,這是來自一個距離地球近20億光年的星系中一顆恆星超新星爆炸的伽馬射線爆發(GRB)的結果。/路透社提供的照片。
華盛頓,11月14日(路透社)- 大約20億年前,在我們銀河系遠處的一個星系中,一顆大恆星在一次被稱為超新星的大爆炸中毀滅,釋放出巨大的伽馬射線爆發,伽馬射線是電磁波譜中能量最高的波。
這些波穿越宇宙,最終在去年到達了地球。研究人員週二表示,這次伽馬射線爆發引起了地球電離層的顯著擾動,電離層是地球上層大氣的一層,其中含有被稱為等離子體的帶電氣體。
科學家先前確定這是有史以來探測到的最強烈的爆發。
電離層位於地球表面上方約30-600英里(50-950公里)處,延伸至太空的邊緣。它有助於形成太空真空和人類及地球其他生物居住的下層大氣之間的邊界。
來自這次爆發的伽馬射線在2022年10月9日影響了地球大約13分鐘。它們被歐洲空間局的Integral(國際伽馬射線天文學實驗室)空間觀測站和繞地球軌道附近的各種衞星探測到。
伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的空間天氣研究員米爾科·皮爾桑蒂表示,伽馬射線引起了電離層電場的強烈變化,並且是這項研究的主要作者,該研究發表在《自然通訊》雜誌上《自然通訊》。
“這類事件類似於太陽耀斑期間的情況,” 皮爾桑蒂提到了太陽釋放的強烈能量爆發。
但是伽馬射線暴發發生在遙遠的地方——射線傳播了大約20億光年的距離——與太陽相對較近的距離相比,顯示了即使遙遠的事件也能影響地球。光年是光在一年內傳播的距離,為5.9萬億英里(9.5萬億公里)。
地球上的儀器顯示,伽馬射線擾亂了電離層數小時,甚至觸發了印度的閃電探測器。這種擾動延伸到了電離層的最低層。
自20世紀60年代以來,科學家們一直在測量伽馬射線暴發——這是在超新星爆發或兩顆中子星合併時釋放的能量噴發,中子星是質量巨大的恆星坍縮後形成的緻密核心。科學家表示,像去年探測到的這樣強烈的爆發預計每1萬年才會一次到達地球。
電離層通過吸收來自太陽的有害紫外線來保護地球上的生命,對太空中磁場和電場的變化非常敏感,通常與太陽活動有關。它還會根據太陽輻射的變化而擴張和收縮。
雖然這次伽馬射線暴沒有對地球上的生命造成有害影響,但有人假設,如果銀河系內發生一次強烈的伽馬射線暴並直指地球,可能會對地球表面造成危險,包括大規模滅絕,因為地球表面會受到有害紫外線的衝擊。
然而,意大利國家天文物理研究所的天文學家兼研究合著者皮耶特羅·烏貝爾蒂尼表示,“這種情況發生的概率真的微乎其微。”
中國地震電磁衞星(CSES),又稱張衡衞星,是一項中意合作的任務,於2018年發射,幫助研究了這次伽馬射線暴的影響。
皮爾桑蒂説:“我們很幸運,因為我們利用了CSES上的EFD(電場探測器)儀器的能力,該儀器能夠以前所未有的分辨率測量電場。”
烏貝爾蒂尼表示,電離層中發生的擾動並沒有被地面上的任何人觀測到。
烏貝爾蒂尼説:“沒有人觀測到任何東西,但我們不知道在合適的時間是否可能通過觀察天空看到一些可見信號。”