宇宙辐射强度不断增强,可能达到近一个世纪以来最高点!

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宇宙辐射剂量又变强了

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近期,一篇来自科学期刊space weather的文章指出,宇宙辐射相比以往变得更强了。文章的作者是来自美国新罕布什尔大学的Nathan Schwadron教授,文中他指出,通过美国LRO月球探测器发回的数据显示,在地球和月球之间的这段空间中,来自银河系的辐射剂量达到了前所未有的高度,这将直接影响宇航员待在太空的时间,也就意味着一切需要有人的太空任务都将受到影响。

太空任务周期可能被压缩

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相关研究结果表明,对于30岁的宇航员来说,每平方厘米给予10克(约3.7厘米厚)铝制舱体的保护就可以满足NASA所规定的宇航员职业暴露辐射剂量限制,比如在1990年代,30岁男性宇航员在太空舱内的最大任务时间超过1000天,而在2014年,这一数值已下降到700天,也就是说,之前宇航员执行太空任务1000天后需要退休完全告别宇宙,而在现在,其职业寿命减少了30%将近300天。

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图片:spaceweather.com

原因是太阳活动的减弱

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银河系的宇宙射线来自太阳系之外,主要由高能光子和亚原子粒子组成,遥远的超新星爆炸以及发生在深空宇宙中的一系列暴力事件都会产生这些高速粒子。平常影响地球的太阳这个时候反倒成了我们的保护神,来自它强大的磁场和太阳风,对于太阳系外的宇宙射线能够起到很好的屏蔽作用。

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图片:spaceweather.com

在过去的将近十年中,太阳磁场和太阳风一直呈现逐渐弱化的趋势,预计在2019~2020年间达到一个最低点,届时,宇宙辐射剂量可能增加超过20%。

而通过测量月球表面的辐射剂量,也呈现出一条和太阳黑子数量相对应的关系。

给我们的生活带来什么影响

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宇航员在距地面数百公里甚至更高的高度工作,而对于生活在地面最多能搭乘飞机到达十数公里的我们来说,宇宙辐射增强会怎样?自2015年3月到2018年1月,来自Earth to SkyCalculus的学生们一直在释放探空气球,以此携带辐射测量仪来监测距离地面30公里以下区域的辐射情况。

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图片:spaceweather.com

结果表明,在三年间里辐射剂量增加了13%,这意味着搭乘民航客机时我们要承受较以往更高的背景辐射,而如飞行员和空姐一类职业人员来说,他们的工作时间也会被缩短。另一方面,宇宙射线可能对云层的生成造成影响,从而改变我们的天气和气候。

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来自高能宇宙线的空气簇射,其结果很可能是制造一系列的闪电

图片:Simon Swordy (U.Chicago),NASA

在未来,太阳的活动强度可能达到近一个世纪以来的最低点,宇宙射线仍将继续增强,势必对人类太空活动和日常生活造成一系列影响。

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中国气象局国家空间天气监测预警中心