天文小知识:伽马射线暴是什么?它会不会降临地球?

这个世界上有无数种导致全球性灾难及物种灭绝的可能,我们也一直在担心会遇见其中的一种或几种。虽然现在人类拥有着相当数量的核武器和全球预警系统。但这些只能用来对付我们已知的问题,但当我们遇到了大规模的火山喷发或者流浪的黑洞呢?

这张伽马射线暴的X射线余辉由NASA(美国宇航局)的钱德拉X射线天文台于2001年7月12日拍摄,图源:NASA/GETTY IMAGES

亦或是一股在一颗恒星爆炸时向地球释放的超强辐射,又将是什么样?

最后那一种看起来不太可能,但实际上我们没有提到这是有可能的,如果在任何极端情况下它都完全不会发生的话,我们也就不会继续我们现在的相关工作,现在,你开始担心了没有?

这将是伽马射线暴发生时的情形: 当一颗巨型恒星爆炸时,会发出多束能量极大的射线,如果其中的一束不巧正射中了地球的话,它将破坏整个臭氧层。然后将出现全球性的降温和酸雨。这对地球上的生命而言将不是一副美好的画面。

而事实上,伽马射线暴毁灭地球这一微乎其微的事件需要一系列的因素结合在一起才有可能发生。例如,产生伽马射线暴的恒星距离我们足够近,就目前的观测结果,地球附近产生伽马射线暴的可能为每十亿年一次。另外,这颗恒星产生的射线暴需要正好指向我们——否则强辐射将不会到达地球,而我们将会若无其事地继续我们在地球上的污染和战争。

然而,坏消息是,一些科学家认为伽马射线暴可能是4.4亿年前晚奥陶纪大灭绝的原因之一。在这场大灭绝中,约有70%的两栖生物消失——当时地球上几乎所有的生物都是两栖生物。这一时期的地质征中留存有全球降温等辐射增大的特征,有可能是大量伽马射线留下的印记。

可以确定的是,伽马射线暴足以灭绝地球上的生物,而且可能曾经发生过一次。但不用担心,距它再次来临,我们可能还有至少5亿年的时间。

伽马射线,或伽马辐射(由γ符号表示)是一种由于原子核发生核衰变所产生的具有强穿透力的电磁辐射。伽马射线的波长在电磁辐射中是最短的,同时它也具有最高的光子能量。法国物理化学家P.V.维拉德在1900年研究镭元素的辐射时发现了这一辐射。1903年,卢瑟福根据它的强穿透性将其正式命名为γ(伽马)射线。在这之前,他将他发现的另外两种穿透力较弱的射线根据它们的穿透力强度分别命名为α(阿尔法)射线和β(贝塔)射线。

由核衰变释放的伽马射线,根据释放其的原子核的半衰期,能量会在数千原子伏(keV)到约8兆原子伏(8MeV)间变化。因此,伽马射线的能量图谱可以用来以辨别释放它的放射源。从天鹅座的X-3类星体的位置探测到过100-1000太电子伏(TeV)的超高能伽马射线。

当然,大多数伽马射线在到达地表前已经被大气层吸收。

伽马射线是一种电离辐射,因此对生物而言是一种威胁。由于它具有很强的的穿透能力,因而可以直接破坏骨髓及内脏。不同于α(阿尔法)射线和β(贝塔)射线,它可以轻易的穿透人体,因此也给辐射防护造成了很大的困难。需要用铅或水泥等致密材料来屏蔽伽马射线。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. science-KATE KERSHNER

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