高能粒子可能遍布整个宇宙空间,从超新星暴发到太阳风暴。
自二十世纪初以来,人类开始意识到探索宇宙的重要性,于是地球附近的外太空成为了世界各国展现综合实力的舞台。众多宇航员成功进入外太空后,宇宙的神秘面纱逐渐被揭开。尽管外太空浩渺空旷,它内里实则危机四伏,我们的宇航员正面临着各种未知的危险。
众所周知,外太空的真空环境、太阳风和宇宙射线对人类来说是无形的杀手。现在,加州大学洛杉矶分校的研究人员在这份风险清单中增添了一项新的威胁,它来自我们脚下的地球。Vassilis Angelopoulos教授指出:在距地球约64000公里的外太空中,地球制造了一个无形粒子加速器。这个加速器能将粒子加速到接近光速,从而产生“杀手电子”。
地球内部数百公里下是一个炽热的铁水河,活跃的铁水为地球创造了一个约为0.5高斯的磁场。这个磁场从地球表面一直延伸到64000公里处,为地球生命提供了保护伞,抵挡太阳风和宇宙射线的伤害。研究人员发现,当太阳风与地球磁场碰撞时,会产生弓激波。
Angelopoulos教授解释道,当太阳风遭遇地球磁场,会在地球磁场周围形成弓激波。这些冲击波如同海洋中的巨浪,能够突然释放巨大能量,类似于超音速飞机产生的音爆。在这个过程之中,带电粒子在弓形冲击波中发生镜像反射,部分电子甚至被弹射两次或更多次,能量因此被大幅度提升,从而变成致命的“杀手电子”。
这些被弓激波增强的“杀手电子”随后被推向远离地球的太空。2008年,当太阳风再次与地球磁场碰撞时,美国宇航局的THEMIS太空船在碰撞区域观测到了惊人的现象。太空船检测到的高能带电粒子能量高达100000电子伏特,这一发现远远超出了科学家之前的预期。
科学家们还观察到土星附近也存在高能“杀手电子”,这表明以这种形式产生的高能粒子可能遍布宇宙空间。从超新星爆发到太阳风暴,这些高能粒子的来源多种多样。这一发现意味着未来的宇航员在前往月球或火星的旅途中,将可能面临来自地球的辐射威胁。即使当他们完成任务返回地球时,也可能再次经历这种辐射的影响。这是一个值得人们深入研究和警惕的问题。
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