新研究表明神秘的太阳粒子爆炸会破坏臭氧层 使地球在辐射下沐浴数年

今年 5 月初出现的惊人极光表明，太阳风暴可以以辐射的形式释放能量，但有时太阳也会做出更具破坏性的事件。这些被称为“太阳粒子事件”的质子爆炸直接从太阳表面发射，可以像探照灯一样射向太空。

记录显示，大约每隔一千年地球就会遭受一次极端太阳粒子事件的袭击，这可能会对臭氧层造成严重破坏，并增加地表紫外线(UV)辐射水平。

我们在7 月 1 日发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中分析了这种极端事件发生时的情况。我们还表明，当地球磁场较弱时，这些事件可能会对地球上的生命产生巨大影响。

地球的关键磁屏蔽

地球磁场为生命提供了至关重要的保护茧，使来自太阳的带电辐射发生偏转。在正常状态下，它就像一个巨大的条形磁铁，磁力线从一极升起，绕一圈，再从另一极落回，其形状有时被称为“倒置的葡萄柚”。两极的垂直方向使一些电离宇宙辐射能够穿透到高层大气，在那里它与气体分子相互作用，产生我们所知的极光。

然而，随着时间的推移，地磁场会发生很大变化。在过去的一个世纪里，北极以每年约 40 公里的速度穿越加拿大北部，地磁场减弱了6% 以上。地质记录表明，在几个世纪或几千年的时间里，地磁场非常弱，甚至完全消失。

我们可以通过观察火星来了解如果没有地球磁场会发生什么。火星在远古时期就失去了全球磁场，并因此失去了大部分大气层。今年 5 月，在极光出现后不久，一场强烈的太阳粒子事件袭击了火星。它扰乱了火星奥德赛号航天器的运行，导致火星表面的辐射水平比胸部 X 光检查时受到的辐射水平高出约 30 倍。