远处星系的伽马射线暴扰乱了地球的上层大气 | 路透社
Will Dunham
一幅未标日期的艺术效果图描绘了强烈的伽马射线爆发引起的地球电离层显著扰动,这是来自一个距离地球近20亿光年的星系中一颗恒星超新星爆炸的伽马射线爆发(GRB)的结果。/路透社提供的照片。
华盛顿,11月14日(路透社)- 大约20亿年前,在我们银河系远处的一个星系中,一颗大恒星在一次被称为超新星的大爆炸中毁灭,释放出巨大的伽马射线爆发,伽马射线是电磁波谱中能量最高的波。
这些波穿越宇宙,最终在去年到达了地球。研究人员周二表示,这次伽马射线爆发引起了地球电离层的显著扰动,电离层是地球上层大气的一层,其中含有被称为等离子体的带电气体。
科学家先前确定这是有史以来探测到的最强烈的爆发。
电离层位于地球表面上方约30-600英里(50-950公里)处,延伸至太空的边缘。它有助于形成太空真空和人类及地球其他生物居住的下层大气之间的边界。
来自这次爆发的伽马射线在2022年10月9日影响了地球大约13分钟。它们被欧洲空间局的Integral(国际伽马射线天文学实验室)空间观测站和绕地球轨道附近的各种卫星探测到。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的空间天气研究员米尔科·皮尔桑蒂表示,伽马射线引起了电离层电场的强烈变化,并且是这项研究的主要作者,该研究发表在《自然通讯》杂志上《自然通讯》。
“这类事件类似于太阳耀斑期间的情况,” 皮尔桑蒂提到了太阳释放的强烈能量爆发。
但是伽马射线暴发发生在遥远的地方——射线传播了大约20亿光年的距离——与太阳相对较近的距离相比,显示了即使遥远的事件也能影响地球。光年是光在一年内传播的距离,为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。
地球上的仪器显示,伽马射线扰乱了电离层数小时,甚至触发了印度的闪电探测器。这种扰动延伸到了电离层的最低层。
自20世纪60年代以来,科学家们一直在测量伽马射线暴发——这是在超新星爆发或两颗中子星合并时释放的能量喷发,中子星是质量巨大的恒星坍缩后形成的致密核心。科学家表示,像去年探测到的这样强烈的爆发预计每1万年才会一次到达地球。
电离层通过吸收来自太阳的有害紫外线来保护地球上的生命,对太空中磁场和电场的变化非常敏感,通常与太阳活动有关。它还会根据太阳辐射的变化而扩张和收缩。
虽然这次伽马射线暴没有对地球上的生命造成有害影响,但有人假设,如果银河系内发生一次强烈的伽马射线暴并直指地球,可能会对地球表面造成危险,包括大规模灭绝,因为地球表面会受到有害紫外线的冲击。
然而,意大利国家天文物理研究所的天文学家兼研究合著者皮耶特罗·乌贝尔蒂尼表示,“这种情况发生的概率真的微乎其微。”
中国地震电磁卫星(CSES),又称张衡卫星,是一项中意合作的任务,于2018年发射,帮助研究了这次伽马射线暴的影响。
皮尔桑蒂说:“我们很幸运,因为我们利用了CSES上的EFD(电场探测器)仪器的能力,该仪器能够以前所未有的分辨率测量电场。”
乌贝尔蒂尼表示,电离层中发生的扰动并没有被地面上的任何人观测到。
乌贝尔蒂尼说:“没有人观测到任何东西,但我们不知道在合适的时间是否可能通过观察天空看到一些可见信号。”