伽马射线威力巨大，但不太可能击中地球

伽马射线暴是宇宙中最耀眼强力的爆发，能毁灭地球上的所有生命，甚至蒸发整个星球。幸运的是，它发生在我们太阳系的可能性极小。

伽马射线是一种无质量的高能电磁辐射粒子，虽然可见光只能温和地照亮房间，但伽马射线能穿透混凝土，对人体造成严重伤害。我们也许以为自己远离伽马辐射的影响，但宇宙中存在一种可怕现象——伽马射线暴，它让人不禁恐惧:如果其中一颗猛烈的辐射脉冲袭击地球，将会发生什么?

要回答这个问题，我们先须探讨引发这一宇宙最亮耀、最强力爆发的根源。伽马射线暴是宇宙仅次于少数现象的狂暴能量释放。短短几秒，它就能释放出比太阳整个10^9年寿命所产生的能量还要多的巨量能量。

要产生如此灾难性的能量流，需要同等强大的爆炸，这就是伽马射线暴的起源。随着星体年老，维持它们在自身引力下不坍缩的燃料逐渐耗尽。本质上，恒星就是被引力束缚的爆炸体——当引力最终战胜其他力量时，这团炽热气体就会被压缩成更热更密的气球，最终坍缩。

一些恒星会在热核膨胀的驱动下变成红巨星，这将是太阳的终局。但另一些超大质量恒星在坍缩时会引发更剧烈的内爆，导致一种名为超新星的巨爆，并留下比已知宇宙任何物质都更密集的黑洞。此外，一些超致密中子星的碰撞和猛烈并合也能产生如此黑洞。

无论是上述哪种情况，坍缩恒星所释放出的巨量能量都会导致同等程度的反作用力:伽马射线暴。这是因为恒星收缩时，磁场会将残余物质集中并喷射到两极(形成过热等离子体)，随后以高度集中的能量束喷向太空。

伽马射线暴的强度和持续时间差异很大。一些科学家认为，如果这种能量束直接对准地球并位于200光年以内，足以让地球瞬间蒸发。即便在更远的银河系其它区域，辐射也可能使地球上一半的生命彻底绝种。

不过，天文学家认为伽马射线暴发生在我们天邻厘内的可能性极小:由于200光年内没有任何将迎来伽马射线暴的恒星，我们不太可能处在受其影响的危险范围内。

即便较弱的伽马射线也相当危险。正如紫外线需要防晒霜防止皮肤癌，面对伽马射线也需要物理防护层，且厚度不是30倍防晒还需使用几英寸铅层——这是用来防护核反应堆的材料。否则强力的伽马射线会轻易穿透皮肤，剥夺人体原子的电子。

1986年发生在切尔诺贝利的那场著名核灾难，就是反应堆发生严重熔毁。初期清理人员不仅面临中子流和高能阿尔法和贝塔射线的冲击，还遭受大量伽马辐射照射。因此他们中患白血病和其他癌症的比例大幅升高，皮肤表面也出现"伽马灼伤"。

持续的伽马射线同样会产生类似影响，且覆盖整个生物圈，任何被照射到的东西都将失去生机。就像宇宙消毒剂一般，它会破坏DNA、损伤组织，犹如紫外线杀死医疗设备上的细菌。地面上几乎无一幸存，生态系统将遭受毁灭性打击。

不过，上述末日场景只有在地球直接位于相对狭窄的能量束射线下，而且位置在银河系内时，才可能发生。我们星球的漫长历史却证明，这种大规模灭绝事件发生的统计可能性远高于想象。

古往今来的伽马射线事件

大约4.5亿年前的奥陶纪时期，突如其来的一场冰河期曾导致三分之二的动物灭绝(当时主要是水生无脊椎动物如三叶虫和笔石类)。这被视为地球历史上第二次最为毁灭性的灭绝事件，一些科学家认为伽马射线干扰可能是诱因之一。

地球大气层有效阻隔了大部分宇宙高能辐射，却也没能全身而退。伽马射线能够将氧气和氮气电离，形成大量一氧化氮。这也是包围洛杉矶等城市的光化学烟雾的成分，在数亿年前或许足以遮蔽足够阳光，使地球气温骤降。

此外，这种辐射还会消耗臭氧层，导致致癌的紫外线抵达地表。1992年《蒙特利尔议定书》中，世界各国政府正是出于这一原因而禁止使用消耗臭氧层的氟氯化碳。相较之下，生活在奥陶纪的居民们自然就难以幸免。

这类事件并非遥远过去的独有现象。2022年10月，一股比之前任何观测强度更猛的辐射波扫过太阳系，天文学家称之为"历史最亮的一次"。2023年发表在《天体物理研究快报》上的一项研究显示，这是由一次极其罕见、每10000年才会发生一次的近距离伽马射线暴所致。

值得庆幸的是，这种能量束的射线状性质意味着地球直接撞击的可能性极小。尽管如此，这种神秘莫测的现象会不断激发人类的敬畏，也许还会带来一些恐惧。

本文译自 Discover Magazine，由 BALI 编辑发布。