創(chuàng)紀(jì)錄的太空爆炸是如此強(qiáng)大，以至于震撼了地球的大氣層

一縷縷光芒新生黑洞數(shù)十億光年外的空間和時(shí)間已經(jīng)以如此強(qiáng)大的力量撞擊地球，它使地球的高層大氣嘎嘎作響。

伽馬射線暴GRB 221009A打破了記錄，因?yàn)樗?a>2022年10月在黑暗的太空中燃燒距離地球約24億光年，它的光芒熾熱18 太電子伏特的能量這被認(rèn)為是有史以來(lái)最明亮的太空爆炸。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)確定，爆炸是如此強(qiáng)大，以至于它在大約500公里（310英里）的高度引起了地球電離層的電場(chǎng)的巨大變化。

“在這項(xiàng)工作中，我們提出了 2022 年 10 月 9 日發(fā)生的強(qiáng)伽馬射線暴引起的大約 500 公里處電離層電場(chǎng)變化的證據(jù)，”編寫(xiě)團(tuán)隊(duì)由拉奎拉大學(xué)和意大利國(guó)家天體物理研究所的天體物理學(xué)家米爾科·皮爾桑蒂領(lǐng)導(dǎo)。

“利用衛(wèi)星觀測(cè)和新的臨時(shí)開(kāi)發(fā)的分析模型，我們證明GRB 221009A對(duì)地球的電離層電導(dǎo)率產(chǎn)生了深刻的影響，不僅在底部電離層，而且在頂部電離層（約500公里）中都引起了強(qiáng)烈的擾動(dòng)。

伽馬輻射是電磁波譜中能量最高的部分，其次是X輻射。伽馬射線光子的能量是光譜可見(jiàn)光部分光子的十億到一萬(wàn)億倍，并且由超新星和超新星，以及較小的能量事件，如太陽(yáng)耀斑.

在日常工作中，這種輻射并沒(méi)有什么可擔(dān)心的;它被地球大氣層吸收在它能夠接近表面之前。這就是為什么我們需要太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)探測(cè)它。然而，它能做的是與高海拔地區(qū)的大氣相互作用。

在極少數(shù)情況下，科學(xué)家記錄了來(lái)自異常強(qiáng)大的伽馬射線暴的伽馬射線和X射線與地球低電離層的相互作用。

電離層是地球大氣層中相對(duì)較厚的一層，大致介于50 和 1000 公里（約 30 至 600 英里）的高度，與其他幾個(gè)大氣層重疊。之所以如此命名，是因?yàn)樗谴髿庵衼?lái)自太陽(yáng)的極端紫外線和X輻射的部分電離大氣中的原子和分子，產(chǎn)生一堆松散的電子。

電離層反映了我們用于通信和導(dǎo)航的無(wú)線電波。當(dāng)一個(gè)強(qiáng)大的事件發(fā)生時(shí)，例如太陽(yáng)耀斑，我們可以通過(guò)記錄極低頻無(wú)線電波反射方式的變化來(lái)記錄它在低電離層中的變化。

這幾乎是立即，科學(xué)家們能夠做到的觀察下電離層的變化，海拔在 60 至 100 公里之間，與 2022 年 10 月檢測(cè)到的 GRB 221009A 相吻合。他們說(shuō)，它是如此強(qiáng)大，以至于它的效果可以與太陽(yáng)耀斑相媲美。

太陽(yáng)在1.5億公里之外。GRB 221009A 的光傳播 22.7六分之一公里。這應(yīng)該告訴你爆炸的威力有多大。

但是伽馬射線暴對(duì)整個(gè)電離層的影響還沒(méi)有被研究過(guò)，所以Piersanti和他的同事們?cè)噲D探測(cè)它對(duì)電離層頂部的影響。為此，他們利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并首次能夠檢測(cè)和測(cè)量高電離層高度的電磁場(chǎng)變化。

事實(shí)上，影響是巨大的。伽馬射線暴本身只持續(xù)了大約7分鐘。記錄到的對(duì)電離層的影響持續(xù)了大約10個(gè)小時(shí)。研究人員說(shuō)，了解這一點(diǎn)可以幫助我們更好地理解和模擬遙遠(yuǎn)爆炸對(duì)地球大氣層的影響，并預(yù)測(cè)可能發(fā)生的事情如果一個(gè)發(fā)生在附近.

“與GRB221009A相關(guān)的前所未有的光子通量對(duì)地球的電離層電導(dǎo)率產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，不僅在底部電離層（通常使用地面甚低頻天線觀測(cè)）中引起強(qiáng)烈擾動(dòng)，而且在頂部電離層（約500公里處）也引起了強(qiáng)烈的擾動(dòng)。研究人員寫(xiě)道.

“事實(shí)上，由于伽馬射線暴撞擊，在頂部電離層（507公里）中檢測(cè)到由強(qiáng)烈的電離層電導(dǎo)率變化引起的電離層電場(chǎng)的巨大變化。

我們甚至沒(méi)有注意到任何事情。我們的小保護(hù)性大氣泡不是很棒嗎？

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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