书城科普读物地球的终结
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第27章 直接暴露在伽马和X射线下

还不能高兴得太早。当我们考虑到其它类型的光线时,事情就变得更为棘手。如果你去过牙科诊所,或者曾经骨折过,应该对X射线并不陌生。从医学角度上讲,X射线非常有用,它可以穿过皮肤和肌肉等软组织;对于X射线光子来说,那些细胞是透明的。骨头的密度较大,更易吸收X射线。如果在手臂下面放上胶片,X射线会通过软组织直接在胶片上曝光,因为骨头吸收了X射线,它的那部分反映在胶片上就是一些阴影。

不过,软组织实际上也会吸收一些X射线,这对于人体是很不利的。如果一个细胞吸收了高能X射线,那就像是一颗子弹射入一只鸡蛋,脆弱的细胞完全被毁。低能X射线也能伤害DNA,引发癌细胞的生成。这听起来很恐怖,不过要说明的是,标准的医用X射线检查程序是非常安全的——航天飞机上的宇航员一般要在太空待上两周的时间,他们吸收的来自太阳的辐射剂量相当于做5次X射线检查,而实际上他们并没有受到什么影响。数字传感器比胶片更加敏感,因此,在应用了数字技术后,X射线的剂量就更低了,也更安全了。

超新星发出的X射线要比牙科诊所的X光机更强一些。不过,这部分X射线要想伤害到我们,必须首先“碰到”我们。在危险出现之前,我们天然的保护伞就已经张开了。

你就坐在下面。

地球的大气层非常善于吸收这类高能射线。宇宙中的很多天体都会发出X射线,但是由于大气层的吸收作用,天文学家直到上世纪6年代才知道它们的存在。X射线在进入大气层后不久就被阻止了,绝对不会到达地面,因此,即使是山顶上的望远镜也无法观测到它们。直到航天时代的到来,人们才知道恒星、星系和其它天体原来是会发出X射线的。

因此,不用担心,我们是相当安全的。就算真有来自超新星的X射线到达地球,也会被我们的大气层吸收,不会构成什么威胁。可是,大气层外面的那些人呢?处在环绕地球运转的国际空间站中的宇航员还是很危险的。如果超新星与地球之间的距离小于3光年,那么宇航员吸收的辐射剂量就会是致命的。这是一个很大的范围!在这个距离内,很多恒星都有爆炸的可能。宇航员显然是超新星辐射的最大受害者。

比X射线能量更高的伽马射线,情况十分雷同。它们同样会被地球的大气层吸收,对于地面上的我们不会构成多大威胁。但是,对于宇航员来说,它们的破坏性更强。金属——比如说,空间站的舱体——在吸收了伽马射线后会放射出很多X射线。一次太阳耀斑(如第二章中提到的)能够产生足以造成严重伤害的伽马射线,一个几千光年之外的超新星能够产生同样数量甚至超过太阳耀斑的伽马射线。直接暴露在这些伽马射线之下是致命的。来自金属的“二次辐射”(secondary radiation)同样可怕,如果没有保护措施,宇航员会因此丧命。

我们的卫星对于这些事件也是很敏感的(见第二章)。不仅如此,超新星射出的伽马和X射线会把上层的大气电离,产生一批亚原子颗粒。和太阳耀斑一样(见第二章中关于这类事件的详细描述),它们将破坏我们的电网。通讯、电视卫星、全球定位系统、高空飞行物都有可能被超新星的一股辐射严重破坏。

而且,能够造成这种影响的潜在超新星有很多。虽然它们在近期爆发的可能性很小,但是随着技术的进步,人类对于那些环绕地球运转的设施已经高度依赖,一旦它们被破坏,带来的损失不可估量。好消息是,如果各国政府高度重视来自太阳爆发的威胁,并且加强防御设施建设,我们也就会相应地免受超新星的威胁。

至少,免受其中一方面的威胁。

超新星的“军火库”很大,下面我们来继续游览吧。