NASA：人類鬼使神差地為地球打造了一個保護層

美國國家航空航天局上月宣布，他們的探測器發現地球周圍形成了一個人造的保護層。這個保護層由來自地面的無線通信電波與太空中高能輻射粒子相互作用形成，能夠保障地球免受耀斑等太陽活動的影響。

撰文 | MARINA KOREN

翻譯 | 王妍琳

審校 | 吳非

上世紀60年代，美國軍方曾經為了建一個人工的保護層向衛星軌道發射了數十億根極細的銅導線。當時的人們希望這些材料能夠逐漸地連接成一個環狀的保護層來守衛地球的通訊系統，以免這一冷戰的關鍵武器被太陽風暴摧毀。然而這並沒有什麼用，近期的一項研究表明這項懸而未決的計劃最後依靠宇宙自身的力量才得以輕鬆化解。

美國國家航空航天局（NASA）上月宣布，他們的探測器發現地球周圍形成了一個人造的保護層。這個保護層由來自地面的無線通信電波與太空中高能輻射粒子相互作用形成，能夠保障地球免受耀斑等太陽活動的影響。

地球本身就有磁層的保護，這個區域位於大氣電離層之外，充滿了等離子體，它受地磁場控制並被太陽風包圍著。而此次美國國家航空航天局的發現則有些出乎意料，不同於自然形成的保護層，它是人類科技的作品。而實現這個浩大工程的關鍵竟然是一項不起眼的技術——超低頻無線電波。

超低頻無線電波原先是為了和潛艇通訊設計的，它的發射基站設在地面，因而必須具有很高的能量才可以抵達目的地。沒想到無心插柳，這種電磁波既能下五洋捉鱉，也能上九天攬月，它們傳播到大氣層外，跟該區域反射的電磁粒子相互影響。在某些特定的條件下，這種影響可以形成一種能夠被航天器觀測到的屏障。

這項發現是由 2012年發射的全自動探測器完成的，任務本身的目的是探測范艾倫輻射帶（Van Allen radiation belts）。

范艾倫輻射帶是依靠地球磁場維持的內外兩個電離層，它們像甜甜圈一樣套在地球上。

范艾倫輻射帶（Van Allen radiation belts）截面圖

科羅拉多大學大氣與空間物理實驗室的主任丹·貝克（Dan Baker）曾經認為艾倫輻射帶的邊界是個「難以逾越的障礙」，但是根據衛星觀測數據，范艾倫輻射帶的內邊緣要比60年代的時候離地球更遠，當時的人們並沒有大規模地使用超低頻無線通訊。而在近期發表的這項研究里，科學家發現這個人工保護層的外邊緣十分接近范艾倫輻射帶的內邊緣，似乎是表明超低頻無線電波可以有效將輻射粒子推離地球，科學家懷疑如果我們沒有使用超低頻無線通訊技術，范艾倫輻射帶可能就在地球附近徘徊了。

相較於1962年的觀測結果，2015年的輻射粒子高密度區域明顯要更加地遠離地球

那麼這個人工防護層會對我們的生活帶來什麼影響呢？研究人員認為新發現的防護層可以保護地球免受太陽耀斑巨大能量的影響。日冕物質拋射所噴發的滾燙的等離子體也被有效阻隔。否則，輻射粒子就能輕易地抵達地球大氣層，擾亂電磁波信號並導致電網過載。未來，超低頻無線通訊技術可能會用於凈化地球附近的輻射環境。

這個保護層也大大拓展了人類的勢力範圍。我們改道河流、伐木拓荒甚至影響氣候，曾經利用科學技術在地球表面留下難以磨滅的痕迹，而今天我們發現，科學技術甚至可以改造近地宇宙空間。

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