太阳辐射对地球人类的不利影响 太阳辐射受什么影响( 二 )


日光层的边界并非固定不变,它的大小形状随着太阳风以及星际介质的强度变化而变化 。在日光层边界,正常情况下一个乒乓球大小的区域内会有约90个高能粒子穿过,而当太阳耀斑爆发时,将会有1000个粒子穿过每一个乒乓球大小的空间,由此可见其粒子密度还是很大的 。
太阳风阻挡了银河系的高能宇宙射线(GCR)向太阳系内部的渗透,但它仅能阻止一部分辐射,因为宇宙射线的能量实在是太强大了,太阳风根本不可能完全阻挡它 。
银河宇宙射线由高能质子(占85%)、氦核(14%)和少量高能原子核(HZE离子)组成 。与太阳风的质子和极少量氦核不同,HZE离子属于重原子离子,包括碳、氧、镁、硅和铁等,这些高能粒子产生于银河系深处超新星的爆发,它们以接近光速的速度在星际间穿行 。

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(太阳风及其磁场只能阻挡一部分宇宙射线进入太阳系)
在日光层边界外围有一个“终止冲击”区,太阳风粒子在这里由于受到宇宙射线的阻挡由超过400km/s迅速减速到100km/s以下,从而发生激波效应,这导致压缩、温度与磁场变化 。同样地,宇宙射线在这个区域因受到太阳风的阻力而产生弓形激波 。
如果我们继续前行,跨过这个由激波构筑起的“氢壁”,就进入到了银河系的星际空间,这里充满了高能量的宇宙辐射物质,除了较轻的质子和α粒子外,还会遭遇更大量重粒子辐射轰击 。
宇宙辐射极具破坏性粒子辐射是包裹在极速运动粒子中的能量,当波或粒子遇到其他东西时,能量就会被传递出去 。相对于γ射线与x射线,携带高能量的粒子辐射极其危险 。
当遇到宇宙飞船的厚金属墙,巨大的粒子在撞击原子时会将原子撞散,从而发射出更多粒子,其中就包括中子,这被称为二次辐射 。二次辐射会威胁健康 。
粒子辐射不仅能破坏电子设备,还会穿透皮肤,用它的能量击碎细胞或DNA 。这一方面会在短期内引起急性放射病,长期会增加患癌症的风险 。
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(x射线与重粒子对DNA都具有破坏作用)
无论是太阳发射的质子、α粒子,还是宇宙射线的高能重离子粒子,由于它们携带正电荷,因此容易受到磁场影响而发生偏转,这就是在球上的生命安然无恙的原因之一 。
地球拥有强大的全球磁场,当宇宙射线接近时,它们会受地球磁场影响而发生偏转,少数漏网者会在大气层中将其能量消耗殆尽,因此不再对地球生命构成威胁 。
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