太阳辐射对地球人类的不利影响太阳辐射受什么影响 _生活百科

太阳发射的γ射线、x射线可以穿透和杀伤人体细胞，宇宙中携带高能量的质子、α粒子以及重离子粒子也能穿透航天器舱壁，破坏DNA链，使其失去繁殖能力，甚至引发癌症。

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要想搞清楚太阳系边缘辐射的强弱，首先要搞清楚什么是辐射。当我们提及辐射的时候，它通常分两种：电磁波辐射与粒子辐射。
电磁辐射电磁波辐射又被称为光辐射，它是各种不同频率与不同波长光的总称， γ射线、x射线和紫外光的频率高、波长短，我们看不见它们；红外线、微波和无线电波的频率低、波长长，我们也看不见它们。人肉眼可见的光电磁波辐射的频率范围大约为4.2×101?～7.8×101?Hz ，波长大约在380～780nm之间，我们称其为可见光。
γ射线、x射线和紫外光辐射由于其频率高，穿透力强，对人体是有害的。当强烈的γ射线和x射线照射人体时会有致命影响。
（电磁波辐射光谱图，可见光只占其中极少部分）
空间不空我们能看到遥远的星光，夜空看起来透明、没有任何东西，所以我们称之为真空。其实太空中并非空无一物，它实际上充斥着许高能量的波（场）和粒子。
太阳不仅时刻发出电磁波辐射，它还向四周抛射大量带电粒子。太阳发出的带电粒子流被称为太阳风，它吹过所有行星，一直到达冥王星的距离的三倍远的地方，直到被星际介质阻挡。这在太阳系周围形成一个巨大的气泡，称为日光层。
（日光层阻挡银河系宇宙射线，蓝色气泡为太阳风激波边界，其中心是太阳系）
带电粒子流除了有大量的电子，还有许多高能量的质子（氢原子核）。这些高能粒子以极高的速度飞行，有些在不到一个小时的时间内就能到达1.5亿公里外的地球（光大约需要8分多钟）。
太阳的高能粒子来自于太阳大气的日冕物质抛射与耀斑爆发。日冕和太阳风的平均温度约为1000000-2000000K（开尔文）；在最热的地区，它们的温度将高达8000000-20000000K 。
如此高温将原子电离，使之成为高温等离子体，同时在太阳表层形成强大磁场。由高温等离子体构成的太阳大气以极快速度流动，其产生的湍流也使磁场变幻莫测。
当强磁场穿过太阳黑子并与日冕相连接时，耀斑就由电晕中存储的磁能的突然（几分钟到几十分钟的时间尺度）释放出来。耀斑产生的电磁辐射覆盖了从伽马射线到长波的整个电磁波谱，同时将太阳大气中的质子和电子流也一并射向太空。
（太阳耀斑爆发与日冕物质喷射）
太阳系的边缘有什么？太阳系的边缘就是日光层的边界，这也是太阳影响力的边界。日光层的“气泡”不断被来自太阳的等离子体（太阳风） “充气”。
日光层的边界并非固定不变，它的大小形状随着太阳风以及星际介质的强度变化而变化。在日光层边界，正常情况下一个乒乓球大小的区域内会有约90个高能粒子穿过，而当太阳耀斑爆发时，将会有1000个粒子穿过每一个乒乓球大小的空间，由此可见其粒子密度还是很大的。
太阳风阻挡了银河系的高能宇宙射线（GCR）向太阳系内部的渗透，但它仅能阻止一部分辐射，因为宇宙射线的能量实在是太强大了，太阳风根本不可能完全阻挡它。
银河宇宙射线由高能质子（占85％）、氦核（14％）和少量高能原子核（HZE离子）组成。与太阳风的质子和极少量氦核不同， HZE离子属于重原子离子，包括碳、氧、镁、硅和铁等，这些高能粒子产生于银河系深处超新星的爆发，它们以接近光速的速度在星际间穿行。
（太阳风及其磁场只能阻挡一部分宇宙射线进入太阳系）
在日光层边界外围有一个“终止冲击”区，太阳风粒子在这里由于受到宇宙射线的阻挡由超过400km/s迅速减速到100km/s以下，从而发生激波效应，这导致压缩、温度与磁场变化。同样地，宇宙射线在这个区域因受到太阳风的阻力而产生弓形激波。
如果我们继续前行，跨过这个由激波构筑起的“氢壁” ，就进入到了银河系的星际空间，这里充满了高能量的宇宙辐射物质，除了较轻的质子和α粒子外，还会遭遇更大量重粒子辐射轰击。
宇宙辐射极具破坏性粒子辐射是包裹在极速运动粒子中的能量，当波或粒子遇到其他东西时，能量就会被传递出去。相对于γ射线与x射线，携带高能量的粒子辐射极其危险。
当遇到宇宙飞船的厚金属墙，巨大的粒子在撞击原子时会将原子撞散，从而发射出更多粒子，其中就包括中子，这被称为二次辐射。二次辐射会威胁健康。
粒子辐射不仅能破坏电子设备，还会穿透皮肤，用它的能量击碎细胞或DNA 。这一方面会在短期内引起急性放射病，长期会增加患癌症的风险。
（x射线与重粒子对DNA都具有破坏作用）
无论是太阳发射的质子、α粒子，还是宇宙射线的高能重离子粒子，由于它们携带正电荷，因此容易受到磁场影响而发生偏转，这就是在球上的生命安然无恙的原因之一。
地球拥有强大的全球磁场，当宇宙射线接近时，它们会受地球磁场影响而发生偏转，少数漏网者会在大气层中将其能量消耗殆尽，因此不再对地球生命构成威胁。
（地球磁层阻挡了绝大多数的宇宙辐射）
月球没有全球磁场，因此它暴露在太阳风与宇宙粒子的轰击之下。但科学家们发现在月球表面有许多被不均匀“晒伤”的伤痕，这到底是什么原因造成的呢？
（月球表面巨大的“伤疤”）
这是因为月球有些地区存在局部的磁场。磁场扭转了高能粒子的运动轨迹，使更多的高能粒子沿着磁力线运动，从而更密集地轰击磁极。轰击造成暗色的条带，那些颜色相对较浅的区域恰恰因为磁场的保护而更少被粒子击中。
（月球上的“晒伤”是局部磁场保护作用的结果）
由此可见，当我们离开地球磁场的保护，开始深空旅行之前，必须考虑太阳及宇宙辐射对航天器以及人员健康潜在的危害，并尽一切可能提前做好防护措施。
对辐射的防护对宇宙辐射最简单的防护就是加大宇宙飞船舱壁的厚度，一米以上的厚重金属可以阻挡大多数重粒子的轰击。遗憾的是这不是个好主意。
它会造成飞船超重而根本无法发射，并且从成本的角度也极不合算，火箭发射每增加一克的重量都意味着高额成本。
为了防止飞船上的计算机和电子设备被高能粒子破坏，科学家们一方面研发更好的复合材料来制造飞船外壳，用分层的铝或钛减缓高能粒子，阻止它们到达敏感的电子元件。
同时还为电子设备设计冗余和多重备份。这样当一个元件受损失效时，会立刻由备份元件来弥补。
（地面演示用各种飞船搭载物资来构建辐射避难所）
到目前为止，绝大多数的载人航天器都在地球磁场的保护区域内运行，即便如此，当飞船偶尔运行到磁层保护区域之外，或者当太阳耀斑爆发时，宇航员们还是需要提前获取警告信息，转移到防护性更好的舱室来躲避辐射。
在这些舱室里，宇航员们会尽可能地将食品、饮水以及其它物品的储存包堆放在周围，用这些积载袋来建立一个密集的防辐射棚，然后躲在里边。
要做到这一切，需要事先建立起宇宙空间气象监视和预报系统。这样当太阳耀斑爆发时，宇航员们才有机会提前进行准备以度过危机。
对于从四面八方辐射而来的银河系高能粒子辐射，目前还没有可靠的预报手段，因此那些包括登月任务（当处于向阳面时，月球在地磁保护层之外）和未来登陆火星的太空旅行来说，风险依然极高。
（离开地球磁场的保护，太空旅行风险倍增）
总结：空间不是空的。即使远在太阳系的边缘，其辐射强度依然很高，这里是太阳风的终止冲击边界，同时也是银河系高能辐射粒子的激波区域。
无论是太阳粒子还是高能宇宙射线，对于航天器、电子设备以及宇航员都有强大的破坏与杀伤力。
太阳发射的γ射线、x射线可以穿透和杀伤人体细胞，宇宙中携带高能量的质子、α粒子以及重离子粒子也能穿透航天器舱壁，破坏DNA链，使其失去繁殖能力，甚至引发癌症。
为了避免受到辐射伤害，我们应该尽量避免离开地球磁场的保护，同时做好空间辐射的气象预报，帮助宇航员争取转移避难的时间。
【太阳辐射对地球人类的不利影响太阳辐射受什么影响】到目前为止，人类还没有从技术上做好深空旅行的准备，更不用说去到太阳系的边缘去探险，这些工作交给无人空间探测器去完成会更好。

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