一幅插圖顯示宇宙射線在地球上流動(dòng)。（圖片來(lái)源：uux.cn/Robert Lea（與Canva共同創(chuàng)作））
（神秘的弱磁地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Robert Lea）：地球不斷受到被稱為宇宙射線的高能帶電粒子的轟擊。我們通常被地球的場(chǎng)地磁泡，即磁層所屏蔽。球受但當(dāng)這個(gè)盾牌減弱時(shí)會(huì)發(fā)生什么？到宇
宇宙射線主要是由強(qiáng)大的天體事件（如大質(zhì)量恒星的超新星死亡）向太空發(fā)射的氫原子核。這些能量驚人的宙射撞擊粒子通常被磁層攔截，磁層也保護(hù)我們免受來(lái)自太陽(yáng)的年前強(qiáng)烈太陽(yáng)輻射。
然而，由于磁層并不是弱磁一個(gè)單一的、不變的場(chǎng)地實(shí)體。磁北不僅與地理上的球受“正北”略有“擺動(dòng)”，而且整個(gè)磁層偶爾也會(huì)“翻轉(zhuǎn)”。到宇這導(dǎo)致磁場(chǎng)的宙射撞擊北極變南，反之亦然，年前磁場(chǎng)強(qiáng)度在這個(gè)過(guò)程中減弱。
除此之外，還有其他短暫的時(shí)期，磁層的兩個(gè)磁極“消失”，被大量磁極取代。在這些被稱為“磁場(chǎng)漂移”的時(shí)期，磁極的強(qiáng)度也會(huì)減弱，這意味著我們的星球在這些時(shí)候受到的宇宙射線的保護(hù)較差。
問(wèn)題是，低磁層強(qiáng)度的時(shí)期是否也與地球生物圈的重大動(dòng)蕩有關(guān)？地球生物圈是我們星球上存在生命的完整區(qū)域，從山頂?shù)阶钌畹暮希?br>德國(guó)波茨坦GFZ的科學(xué)家桑賈·帕諾夫斯卡在一份聲明中表示：“了解這些極端事件對(duì)其未來(lái)的發(fā)生、太空氣候預(yù)測(cè)以及評(píng)估對(duì)環(huán)境和地球系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。”。

一幅宇宙射線流入地球大氣層，形成二次粒子簇射的插圖。（圖片來(lái)源：uux.cn/CERN）
為了確定地球經(jīng)歷比平時(shí)更重的宇宙射線轟擊的時(shí)間，科學(xué)家可以測(cè)量不同同位素的豐度。這些是一種元素的變體，其原子核中有不同數(shù)量的中子。
當(dāng)宇宙射線撞擊地球大氣層中的粒子時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生被稱為“宇宙成因放射性核素”的同位素陣雨，這些同位素會(huì)降落到我們星球的表面。隨著時(shí)間的推移，這些物質(zhì)在沉積物中積累，科學(xué)家可以在從海床和南極洲和格陵蘭島等地區(qū)鉆探的冰芯中回收后進(jìn)行研究。
一個(gè)研究得很好的磁場(chǎng)漂移例子是大約41000年前發(fā)生的Laschamps漂移。帕諾夫斯卡一直在研究這一事件中地球磁層強(qiáng)度與鈹-10等宇宙成因放射性核素濃度之間的關(guān)系。
她發(fā)現(xiàn)，與今天宇宙射線轟擊產(chǎn)生這種宇宙成因放射性核素的速率相比，鈹-10的平均生產(chǎn)速率翻了一番。這表明在Laschamps漂移期間，磁層強(qiáng)度非常低，導(dǎo)致更多的宇宙射線到達(dá)地球大氣層，并產(chǎn)生次級(jí)粒子陣雨。
帕諾夫斯卡利用這些測(cè)量結(jié)果重建了地球的磁層，發(fā)現(xiàn)在這一事件中，當(dāng)其強(qiáng)度下降時(shí)，磁層會(huì)收縮。她希望這次重建將幫助她和其他科學(xué)家從宇宙成因放射性核素和宇宙射線轟擊中獲得更多信息。
帕諾夫斯卡星期五（4月19日）在2024年歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)上介紹了宇宙射線的發(fā)現(xiàn)。

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