一道光芒從新生黑洞 數十億光年之外的空間與時間以如此大的力量撞擊地球,震動了地球的高層大氣。
伽馬射線爆發 GRB 221009A 打破了記錄2022 年 10 月在黑暗的太空中燃燒 距地球約24億光年,其光芒鋼彈18 太電子伏特能量這被認為是有史以來最明亮的太空爆炸。
現在,科學家已經確定,這次爆炸的威力如此之大,以至於導致了海拔約 500 公里(310 英里)的地球電離層電場發生巨大變化。
「在這項工作中,我們提供了 2022 年 10 月 9 日發生的強伽馬射線暴引起的約 500 公里處電離層電場變化的證據,」寫一個團隊由拉奎拉大學和義大利國家天文物理研究所的天文物理學家 Mirko Piersanti 領導。
「利用衛星觀測和新開發的臨時分析模型,我們證明GRB 221009A對地球電離層電導率產生了深刻的影響,不僅在底部電離層中產生了強烈的擾動,而且還在頂部電離層中產生了強烈的擾動(大約500公里)。

伽瑪輻射是電磁波譜中能量最高的部分,其次是 X 輻射。伽馬射線光子的能量是光譜可見部分光子能量的十億到萬億倍,由高能量事件(例如超新星和超新星)發射。超新星以及較小的能量事件,例如太陽耀斑。
在日常生活中,這種輻射並不是真正值得擔心的。它是被地球大氣層吸收在它到達任何接近表面的地方之前。這就是為什麼我們需要太空望遠鏡來探測它。然而,它能做的是與高海拔大氣相互作用。
在極少數情況下,科學家記錄到異常強大的伽馬射線爆發產生的伽馬射線和X射線與地球較低的電離層相互作用。
電離層是地球大氣層中相對較厚的一層,大約介於50公里和1000公里(約 30 至 600 英里)的高度,與其他幾個大氣層重疊。它之所以如此命名,是因為它是大氣中來自太陽的極紫外線和 X 輻射的一部分電離大氣原子和分子,產生一堆鬆散的電子。
電離層反射我們用於通訊和導航的無線電波。當發生強烈事件(例如太陽耀斑)時,我們可以透過記錄極低頻無線電波反射方式的變化來記錄其在低電離層中造成的變化。
科學家幾乎立即就這樣能夠觀察低電離層的變化,在 60 至 100 公里的高度之間,與 2022 年 10 月檢測到 GRB 221009A 相一致。
太陽距離我們1.5億公里。 GRB 221009A 的光程 22.7六億公里。這應該可以告訴你爆炸的威力有多大。

但伽馬射線爆發對整個電離層的影響尚未被研究,因此皮爾桑蒂和他的同事試圖檢測其對電離層頂部的影響。為此,他們利用衛星數據,首次能夠探測並測量高電離層高度的電磁場變化。
事實上,影響是巨大的。伽馬射線爆發本身只持續了大約7分鐘。記錄到的對電離層的影響持續了大約10個小時。研究人員表示,了解這一點可以幫助我們更好地理解和模擬遠距離爆炸對地球大氣層的影響,並預測可能發生的情況如果發生在附近。
「與GRB221009A 相關的前所未有的光子通量對地球的電離層電導率產生了深刻的影響,不僅在底側電離層(通常使用地面VLF 天線觀測到)中產生了強烈的擾動,而且還在頂端電離層(在約500公里),”研究人員寫道。
「事實上,由於伽馬射線爆發的影響,在電離層頂側(507公里)檢測到電離層電導率的強烈變化引起了電離層電場的巨大變化。”
我們甚至沒有人注意到任何事情。我們的小小保護性大氣泡不是很棒嗎?
該研究發表於自然通訊。