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        1 月 15 日消息，一項(xiàng)新研究表明，2022 年的一次超新星爆炸事件短時(shí)間內(nèi)破壞了地球大氣中的部分臭氧，保護(hù)人們免受有害太陽輻射的天然屏障受到了短暫影響。相關(guān)論文于當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二發(fā)表在《自然通訊》 ( Nature Communications ) 雜志上。

        2022 年 10 月 9 日，太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到一股高能光子流朝地球飛來，證實(shí)了一顆距離地球 19 億光年的超新星爆炸事件，這種事件被稱為伽馬射線暴，研究人員稱其為 " 有史以來最亮的 " 超新星爆炸事件。

        一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這次超新星爆炸導(dǎo)致地球上層大氣中的電離粒子數(shù)量發(fā)生了可測量的變化，其中包括能吸收有害太陽輻射的臭氧分子。

        " 臭氧部分被耗盡，暫時(shí)被破壞了，" 參與發(fā)現(xiàn)這一大氣事件的羅馬國家天體物理研究所的天文學(xué)家彼得羅 · 烏伯蒂尼 ( Pietro Ubertini ) 表示。這種影響只持續(xù)了幾分鐘，隨后臭氧自我修復(fù)，因此并沒有造成 " 嚴(yán)重的 " 后果。但是，如果這次超新星爆炸發(fā)生在離我們更近的地方，" 那將是一場災(zāi)難。"

        這項(xiàng)研究展示了即使遠(yuǎn)離太陽系的爆炸事件也能影響大氣層，而大氣層也可以被視為探測極端宇宙現(xiàn)象的巨大探測器。

        大部分臭氧集中在平流層的薄層中，距離地表約 16 到 40 公里。正是在這個(gè)區(qū)域，研究人員發(fā)現(xiàn)了南極上方的臭氧空洞，主要是由曾存在于氣溶膠噴霧劑和塑料泡沫中的氯氟烴化學(xué)物質(zhì)引起的。臭氧層吸收了太陽紫外線輻射的大部分，可防止曬傷、皮膚癌和農(nóng)作物損害。

        模擬顯示，如果在我們的銀河系中發(fā)生伽馬射線暴，平流層的臭氧層可能會(huì)消失數(shù)年之久，足以引發(fā)廣泛物種滅絕。

        電離層中也存在著臭氧，但濃度較低。電離層是大氣的一部分，從海拔 60 公里一直延伸到 500 公里。在這個(gè)高度，臭氧具有一定的保護(hù)作用，但遠(yuǎn)不如平流層的作用明顯。

        為了研究去年伽馬射線暴對地球的影響，烏伯蒂尼博士和他的同事們利用中國的 " 張衡一號(hào) " 電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星 ( China Seismo-Electromagnetic Satellite ) 的數(shù)據(jù)，在電離層頂部尋找信號(hào)。" 張衡一號(hào) " 是用于研究地震期間大氣變化的軌道飛行器，于 2018 年從中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空。

        研究人員發(fā)現(xiàn)，電離層頂部的電場急劇上升，他們將這一結(jié)果與歐洲航天局國際伽馬射線天體物理實(shí)驗(yàn)室測量的伽馬射線爆發(fā)信號(hào)聯(lián)系起來。

        研究人員發(fā)現(xiàn)，伽馬射線使高空臭氧和氮分子電離(從中擊飛電子)，導(dǎo)致電場強(qiáng)度增加了 60 倍。一旦電離發(fā)生，臭氧分子無法吸收紫外線輻射，使地球短暫暴露在更多有害太陽射線下。

        人們已經(jīng)知道伽馬射線暴會(huì)電離距地球表面 215 英里(約合 346 公里)的電離層底部臭氧分子。歐洲航天局的太陽物理學(xué)家勞拉 · 海耶斯 ( Laura Hayes ) 說，但這是科學(xué)家首次證明此類宇宙爆炸會(huì)影響整個(gè)電離層。

        海耶斯博士補(bǔ)充說，遠(yuǎn)離地球的宇宙現(xiàn)象引起如此大規(guī)模的大氣擾動(dòng)并不常見。她在電子郵件中寫道：" 幸運(yùn)的是，這次伽馬射線暴發(fā)生在非常遙遠(yuǎn)的地方，使其影響更多是科學(xué)上的奇觀，而非威脅。"

        烏伯蒂尼博士表示，如果伽馬射線暴的規(guī)模大一百萬倍，可能會(huì)電離足夠多的臭氧，削弱保護(hù)屏障數(shù)天或數(shù)月的時(shí)間。但是，這種情況發(fā)生的可能性很低，像去年那樣強(qiáng)烈的超新星爆發(fā)非常罕見，每一萬年才發(fā)生一次。此外，伽馬射線是以噴流形式從超新星中釋放出來，還需要正確的方向才能擊中地球。

        然而，了解電離層對任何宇宙現(xiàn)象的響應(yīng)對于更接近地球的威脅非常重要。海耶斯博士表示：" 這有助于我們評估劇烈電離后的恢復(fù)時(shí)間，特別是在涉及太陽強(qiáng)烈耀斑的情況下。"

        好消息是，臭氧會(huì)自我修復(fù)，自由電子最終會(huì)被空氣中的電離分子重新捕獲。在這種情況下，保護(hù)地球免受太空輻射的部分屏障就能恢復(fù)，使地球居民免受太陽致命輻射的傷害。(辰辰)

《電鰻快報(bào)》