太陽對地球放射性物質的奇怪且無法解釋的影響可能預示著太陽耀斑的到來 太陽對地球放射性物質的奇怪且無法解釋的影響可能預示著太陽耀斑的到來

太陽對地球放射性物質的奇怪且無法解釋的影響可能預示著太陽耀斑的到來

太陽對地球放射性物質的奇怪且無法解釋的影響可能預示著太陽耀斑的到來

一項新研究表明,太陽一種神秘的「惡作劇」——它會不恰當地干擾地球上的粒子——或許可以作為太陽耀斑的早期預警系統。如果預警時間夠長,衛星、通訊基礎設施甚至軌道上的太空人都能躲避太陽最劇烈的放射性爆發。

這一切要追溯到2006年,當時普渡大學、史丹佛大學和其他一些機構的物理學家注意到了一些起初無法用物理學解釋的現象:放射性元素的衰變速率發生了變化。這與長期以來被廣泛接受的物理理論相悖,後者認為這些速率是恆定的。放射性衰變在冬季似乎比夏季更為顯著,當科學家試圖尋找原因時,他們發現這似乎與太陽耀斑有關。

去年,我們從普渡大學物理學家埃弗雷姆·菲施巴赫(Ephraim Fischbach)那裡了解到,這種現像一直在發生。他注意到一種錳同位素的放射性衰變率發生了變化,並將其與前一天晚上發生的一次太陽耀斑聯繫起來。這意味著某種來自太陽的物質穿過地球,撞擊到錳-54,改變了其衰變為鉻-54的速率,並釋放出電離粒子。在不同的實驗室進行的不同實驗中,氯-36同位素也出現了類似的現象。自2006年以來,這種異常的衰變變化在10次太陽耀斑中都發生過,原因始終如一。

菲施巴赫在一份新的新聞稿中表示:“我們已經多次觀測到太陽耀斑爆發前的先兆信號。我們認為這具有預測價值。”

這是個好消息——即將發生的太陽耀斑探測器可以幫助國際太空站上的太空人或前往火星途中的太空人尋找掩體,也可以通知地球上的人們關閉發電廠和通訊基礎設施,以防再次發生卡林頓事件。 1859年那次巨大的太陽耀斑和日冕物質拋射,導致電報線發光,甚至遠在古巴南部都出現了北極光。

這種潛在的太陽能感測器將由一塊錳-54和一個伽馬射線探測器組成,後者可以記錄錳衰變為鉻-54的速率。如果該速率發生變化,人們就會知道需要尋找掩護。普渡大學已為該概念提交了專利申請。

壞消息是,至今無人知曉這種現象發生的原因。這或許是電離粒子和中微子之間的相互作用,但這些粒子極為微小,不帶電荷,幾乎不會與任何普通物質相互作用。普渡大學核子工程師、菲施巴赫的同事傑瑞‧詹金斯表示,這仍然是個謎。 「我們是在說,某種不與任何物質發生相互作用的東西,卻改變了某種無法改變的東西。要么是中微子影響了衰變率,要么是某種未知的粒子在起作用。」詹金斯說。

描述該探測器的研究發表在《天文粒子物理學》期刊。

[via Futurity]