研究解讀地球伽馬射線暴

2020-12-08 科學網

 

地球伽馬射線暴源頭可能位於海拔20千米的區域。圖片來源：Studio Gohde

 

兩顆偶然掠過一個熱帶雷暴的人造衛星給研究人員一次前所未有的觀察地球伽馬射線閃現的機會。地球伽馬射線閃現是一種神秘的高能量現象，於1991年被科學家首次觀測到。

 

最初，科學家認為這種伽馬射線產生於高海拔地區，不過最近研究人員弄清了這種轉瞬即逝的與閃電有關的爆發的源頭——地球上最具能量的自然電磁輻射巨湧之一 ——位於海拔20千米以下的範圍內，也就是大氣層中大多數天氣發生的區域。

 

目前，通過分析2006年由兩顆人造衛星——其中一顆衛星攜帶著一架用於俯拍地球的相機，另一顆衛星則運載著一臺伽馬射線檢測器——提供的數據，以及一個坐落在美國北卡羅來納州的陸基閃電檢測器收集的資料，研究人員發現，正如大多數閃電一樣，這些伽馬射線暴的爆發伴隨著風暴雲中帶電粒子的小通道的產生（左側之字形線；閃電產生的無線電波被描繪成同心圓形狀）。

 

假如風暴內的電場異常強大，攜帶負電荷的電子噴流能被加速到接近光速。當那些電子猛烈撞擊空氣中的微粒時，就產生了伽馬射線（中間圖片上部噴射狀區域所示），並且使得通道變長，直達可見的閃電。

 

儘管地球伽馬射線閃現一般持續300~400微秒，而2006年人造衛星傳感器感測到的射線暴僅僅持續了70微秒，相關研究成果發表於最新一期《地球物理研究快報》上。此外，該研究還揭示，地球伽馬射線暴是如何呈現的，研究人員稱，新的數據分析結果表明，這種現象的普遍性可能是之前預計的大約2倍。 （來源：中國科學報 唐鳳）

 

相關焦點

  • 伽馬射線暴是什麼?地球會被伽馬射線暴的超高能量完全蒸發掉嗎?
    伽馬射線暴發現於1967年，最初時是美國人為了監測前蘇聯的核試驗而發現的，美國的間諜衛星發現每天都有1到2次伽馬射線突然增強的現象，一度認為前蘇聯在頻繁進行核試驗，但又不相信他們每天都在進行核試驗，所以後來又發現這種射線爆發來自宇宙深空，後來天文學家們研究後認為它們大多產生於超新星爆發或者大質量天體合併現象。
  • 如果一束伽馬射線暴,擊中地球!人類又會怎麼樣?
    伽馬射線暴在宇宙中，也是常見的一種能量釋放，科學家猜測在4.4億年前奧陶紀生物大滅絕就是因為伽馬射線暴所導致的，我們目前還不知道地球是否被伽馬射線暴擊中，但我們知道被伽馬射線暴擊中，所有生物都將面臨毀滅性的打擊。如果地球被伽馬射線暴擊中會怎麼樣？
  • 持續不足1秒伽馬射線暴可能毀滅地球生命(圖)
    破壞臭氧層將導致紫外線抵達地球表面，紫外線能夠改變地球生物的基因。　　兩顆恆星碰撞產生的伽馬射線暴可釋放數噸高能量伽馬射線進入太空，研究人員發現像這樣的爆炸將耗竭地球臭氧層。破壞臭氧層將導致紫外線抵達地球表面，紫外線能夠改變地球生物的基因。目前，研究人員開始通過化石記錄來研究分析伽馬射線暴對地球生物滅絕事件構成的影響。
  • 7500光年，超新星即將爆炸，產生的伽馬射線暴，地球能躲過麼
    如果地球在「伽馬射線暴」的有效殺傷範圍內，不說弱小的人類，就是地球本省也可能在一瞬間灰飛煙沒！1997年曾觀測到的「伽馬射線暴」，距離地球120億光年，在50秒內釋放的能量是整個銀河系200年釋放的能量總和，而1999年發現的另外一起「伽馬射線暴」，其威力是97年的10倍！
  • 奧陶生物滅絕事件,伽馬射線暴引發的一場地球冰河世紀
    然而，也正是在數億年間，地球經歷了數次生物大滅絕，才有了人類的今天。奧陶紀時期的伽馬射線暴在4.5億年前的奧陶紀時期，地球經歷了一場激烈的災禍，當時的地球被一束伽馬射線暴正面擊中。此次事件造成了當時的生物大滅絕，這次生物大滅絕事件讓人回想起來至今都感到後怕。
  • 伽馬射線暴或曾經導致生物大滅絕事件
    據國外媒體報導，科學家研究發現，伽馬射線暴有可能導致地球在過去十億年出現了大滅絕事件。科學家聲稱，這些致命的爆發能夠幫助解釋所謂的費米悖論，也就是外星生命存在的高几率與缺乏相關證據之間的表面矛盾。伽馬射線暴是高頻電磁輻射短暫的強爆炸現象。
  • 天文小知識:伽馬射線暴是什麼?它會不會降臨地球?
    這張伽馬射線暴的X射線餘輝由NASA（美國宇航局）的錢德拉X射線天文臺於2001年7月12日拍攝，圖源：NASA/GETTY IMAGES亦或是一股在一顆恆星爆炸時向地球釋放的超強輻射，又將是什麼樣？這將是伽馬射線暴發生時的情形： 當一顆巨型恆星爆炸時，會發出多束能量極大的射線，如果其中的一束不巧正射中了地球的話，它將破壞整個臭氧層。然後將出現全球性的降溫和酸雨。這對地球上的生命而言將不是一副美好的畫面。而事實上，伽馬射線暴毀滅地球這一微乎其微的事件需要一系列的因素結合在一起才有可能發生。
  • 如果一束伽馬射線暴,擊中地球,地球將會面臨什麼樣的危險?
    如果一束伽馬射線暴，擊中地球，地球將會面臨什麼樣的危險？ 我們存在一個浩瀚的宇宙中，生活中一切都與宇宙息息相關，雖然我國已經成功發射了像神州7號這樣的飛船去往外太空探索，但是對於宇宙中其他行星或者是星球上的知識了解非常有限。
  • 臭氧層剝離,恐龍滅絕,伽馬射線暴會再次威脅地球嗎?
    為綠巨人供能的伽馬射線，危險嗎，有多危險？圖註：伽瑪射線對整個宇宙的複雜生命體的發展有著重要的影響，一篇新的研究文章揭示了這種影響的更多細節。插圖所描繪的伽瑪射線暴發的光束可能指向寒武紀或者奧陶紀的地球早期生命——也就是距今5億年的地球生命。
  • 地球附近頻現伽馬射線暴,是地外生物在給我們發信號嗎?
    然而在一次偶然的探測過程中，美國軍方發現了來自太空的核爆炸產生的伽馬射線。為了驗證相關猜想，美國研製了特殊的衛星，在隨後很長一段時間，他們都能發現來自太空的伽馬射線閃光，隨後蘇聯也發現了許多次類似的現象。人們對此感到十分疑惑：究竟是誰在地球附近頻繁引爆核彈？
  • 伽馬射線暴或隱藏「萬物定律」 毀滅地球生命
    日本宇宙航空研究開發機構「IKAROS」太陽帆飛船最新宇宙伽馬射線暴觀測結果：來自宇宙的最高能量釋放事件使得科學家們發現探索時空性質的通道。在劇烈的伽馬射線暴中，釋放的光子或攜帶了所有時空性質的奧秘，科學家稱之為「萬物……　　【科技訊】12月4日消息，據媒體報導，日本宇宙航空研究開發機構「IKAROS」太陽帆飛船最新宇宙伽馬射線暴觀測結果：來自宇宙的最高能量釋放事件使得科學家們發現探索時空性質的通道。在劇烈的伽馬射線暴中，釋放的光子或攜帶了所有時空性質的奧秘，科學家稱之為「萬物定律」。
  • 伽馬射線暴是「奧陶紀大滅絕」的主要原因之一
    科學家認為每隔500萬年就有一次伽馬射線，對地球造成致命的影響，地球有生命以來伽馬射線至少給地球帶來了1000次的災難性傷害，但是沒有給地球留下任何痕跡，科學家表示恐龍滅絕也是伽馬射線主要的元兇之一.什麼是伽馬射線暴巨大的恆星在生命晚期，燃料耗盡時塌縮爆炸，或者是黑洞和中子星合併產生的，伽馬射線暴是宇宙能量最大的爆炸，它爆炸產生能量比太陽光要強10億兆倍。伽瑪射線暴，第一次是在1973年發現的，過去幾十年，科學家並沒有對伽馬射線暴，為什麼有這麼大的能量作出解釋？
  • 恐怕是伽馬射線暴
    （圖片來自新浪）　　伽馬射線暴所釋放的能量是以電磁波束流形式定向發出的，這就意味著即便遠隔數十億光年，從地球上也依然能夠看到非常明亮的束流信號。　　到目前為止，我們所觀測到的全部伽馬射線暴都產生於非常遙遠的星系，但也存在著這樣的可能性，那就是同樣的現象也有可能在距離我們更近的地方發生——如果果真如此，那麼我們地球上的生命將會瞬間被毀滅，沒有任何預警可言。　　地球是生命的家園，除了有水和合適的大氣成分之外，地球磁場和大氣中臭氧層提供的保護作用都讓我們絕緣於宇宙空間的險惡環境。
  • 科學家觀測到超強伽馬射線暴,那是什麼?聽說有可能毀滅地球?
    圖片：伽馬射線暴 來源：谷歌我們認為巨大的恆星坍縮成黑洞，形成超新星所引發了伽馬射線暴。由此產生的爆炸會產生一種強大的、濃縮的噴流，以99.99%的光速將物質射入太空。高速加速的粒子通過與磁場和輻射的複雜相互作用產生伽馬射線。隨後伽馬射線繼續穿越星際空間，其中一些最終到達地球。
  • 地球曾遭遇過伽馬射線暴,這種強大的破壞射線,為何放過了地球?
    宇宙中存在著無數的輻射，但是我們人類因為處在地球磁場的保護下，這些宇宙射線很難對我們造成什麼影響。地球用磁場抵禦著宇宙中的射線，用大氣層保護著地球的氣體不外洩，不會流失到宇宙中，讓我們能夠有可以呼吸的空氣。
  • 伽馬射線暴是什麼,它與哪些事件有關?與你有關嗎?
    簡介： 上世紀60年代，美國的Vela核試驗探測衛星發現伽馬射線暴，是來自深空的隨機時間的伽馬射線發出的閃光，持續時間幾毫秒到幾分鐘不等。GRB是自大爆炸以來宇宙中發生的最明亮的電磁事件，現代的天文學家對其研究更加深入。
  • 伽馬射線暴首次在實驗室再現 有助理解黑洞屬性
    ，首次在實驗室中製造出「迷你」版伽馬射線暴，證實了目前用於研究伽馬射線爆發的模型是正確的。新研究有助進一步理解黑洞的屬性，以及宇宙的誕生甚至演化歷程。　　伽馬射線暴是光的強烈爆發，是人們觀測到的最明亮事件，持續時間僅幾秒，有些甚至能被肉眼看到。不過，科學家並不真正了解其源頭。有人認為有些伽馬射線暴是先進外星文明發出的信號；也有人認為，伽馬射線暴源於黑洞等大質量天體。但研究伽馬射線暴面臨幾個問題：它們不僅僅持續時間短，且源於遙遠的星系，有些星系甚至距地球數十億光年。
  • 科學家觀測到超強伽馬射線暴，那是什麼？聽說有可能毀滅地球？
    ，形成超新星所引發了伽馬射線暴。高速加速的粒子通過與磁場和輻射的複雜相互作用產生伽馬射線。隨後伽馬射線繼續穿越星際空間，其中一些最終到達地球。當它們與大氣接觸時，伽馬射線會引發粒子級聯，進而產生一種被稱為切倫科夫光的現象，這種現象可以被特殊裝置的望遠鏡探測到。
  • 天文學家觀測到迄今最明亮伽馬射線暴
    核心提示：伽馬射線暴是宇宙中最明亮的爆發，它是由遙遠的宇宙中超新星爆發所產生的。近日，天文學家就通過地球上的望遠鏡觀測到了這一震撼性事件。一個名為GRB 090323的爆發源產生的伽馬射線暴不僅照亮了自己所在的主星系，還讓附近的其他星系也明亮了起來。
  • 50萬光年之遙的伽馬射線暴照亮地球大氣層
    來自遙遠的伽馬射線暴「手電筒」：藝術家描述出中子星SGR 1806-20釋放伽馬射線「耀斑」　　【搜狐科學消息】 據英國每日郵報報導，美國宇航局最新研究顯示，地球曾被50萬光年之遙的強烈「巨大耀斑」瞬間照射。