地球磁场的保护作用
地球的磁场为生命提供了关键的保护屏障,能够偏转来自太阳的带电辐射。在正常情况下,地球磁场如同一个巨大的条形磁铁,其磁力线从一个极点升起,环绕地球后再回到另一个极点。这种排列方式允许一些电离的宇宙辐射进入到上层大气,与气体分子相互作用,形成我们所见的极光。
火星的真实案例
我们可以通过观察火星来了解没有磁场保护的情况。火星在远古时期失去了全球磁场,并因此失去了大部分大气层。今年5月,一次强烈的太阳粒子事件击中火星,导致火星奥德赛探测器的运行受到干扰,并使火星表面的辐射水平比胸部X光检查还高出30倍。
质子的强悍威力
太阳的外层大气不断发出波动的电子和质子流,称为“太阳风”。然而,太阳表面也会间歇性地爆发能量,主要以质子为主,这就是太阳粒子事件。质子比电子重得多,携带的能量也更高,能够到达地球大气的较低层,激发空气中的气体分子。
极端太阳粒子事件
这些极端太阳粒子事件大约每几千年发生一次,最近的一次发生在公元993年,并在1021年维京人在加拿大建造建筑使用的木材中被确认。
臭氧层减少,辐射增加
太阳粒子事件不仅会对臭氧层造成即时影响,还会启动大气中的一系列化学反应,进一步削减臭氧。臭氧吸收有害的紫外线辐射,保护我们的视力和DNA。我们的新研究使用大型计算机模型模拟了极端太阳粒子事件的影响,发现这种事件会使臭氧层被削弱一年时间,增加地表的紫外线水平,并提升DNA损伤的风险。
微弱磁场与极端太阳粒子事件同时发生
微弱磁场与极端太阳粒子事件同时发生的致命组合有多常见呢?最近一次弱磁场时期,包括一次南北极暂时倒转,始于42,000年前,持续了约1,000年。在此期间,欧洲的最后一批尼安德特人消失,澳大利亚的巨型有袋动物灭绝。