2024-11-12
分享到
空間輻射是長時間載人航天飛行面臨的最大風(fēng)險。對于宇航員來說,相關(guān)風(fēng)險包括癌癥、白內(nèi)障、退行性疾病和大量急性暴露引起的組織反應(yīng)??臻g輻射的來源多種多樣,包括銀河宇宙射線、捕獲粒子(范艾倫)帶和太陽粒子事件。
以前的輻射數(shù)據(jù)來自近地軌道上的國際空間站和航天飛機它們受到重屏蔽和地球磁場的保護,以及火星科學(xué)實驗室和月球偵察軌道器等輕度屏蔽的行星際機器人探測器。來自阿波羅任務(wù)和地面測量的有限數(shù)據(jù)也發(fā)出大量警告。
研究報告了在無人駕駛的阿爾忒彌斯1號月球任務(wù)中,由重屏蔽的獵戶座飛船進行的輻射測量。飛行器內(nèi)部的不同屏蔽位置,通過質(zhì)子帶時觀察到的劑量相差4倍,這與可供參考的大型太陽粒子事件相似。獵戶座的行星際宇宙射線劑量當量比以前的觀測結(jié)果低了60%。
雷暴發(fā)出的伽馬射線通量被稱為伽馬射線發(fā)光,偶爾被飛機、氣球和地面觀測到。觀測報告稱,伽馬射線%,達到背景上方的兩個數(shù)量級,有時則因閃電放電而突然終止。發(fā)光由雷雨云內(nèi)高電場區(qū)域的高能電子加速產(chǎn)生,有助于電荷耗散。發(fā)光一直被認為是準靜止現(xiàn)象,持續(xù)時間可達幾十秒,空間尺度可達10~20公里。
然而,到目前為止,還沒有對伽馬射線發(fā)光區(qū)域在空間和時間上的全面擴展及其發(fā)生頻率的測量報告。
研究者展示了海洋和沿海地區(qū)熱帶雷雨云通常在幾千平方公里的區(qū)域內(nèi)連續(xù)數(shù)小時發(fā)射伽馬射線。發(fā)射與深部對流核有關(guān);它不是均勻和連續(xù)的,但具有1~10秒甚至亞秒的個別發(fā)光的特征時間尺度。
研究表明,伽馬發(fā)光雷雨云的動力學(xué)與準靜止的發(fā)光圖像強烈矛盾,相反,在模式和行為上都類似于一個巨大的伽馬發(fā)光“沸騰鍋”。
湍急的河流在洪泛區(qū)創(chuàng)造了新的通道,與此相關(guān)的洪水會對社會產(chǎn)生深遠影響。人們認為,當水柱在洪泛區(qū)上方停留時,或者當河道兩側(cè)的斜坡比現(xiàn)有河道的坡度更陡時,就會發(fā)生河流沖刷。
研究者通過量化河流周圍的地形來驗證這些經(jīng)典觀點,并表明這些機制在歷史上是分開調(diào)用的,但它們是一起發(fā)生作用的。
在海岸附近,當遠離河道的坡度更陡時,河流會發(fā)生崩裂,而不是因為它們處于高位??拷铰吹那闆r正好相反。在扇形區(qū)域中,可供選擇的路徑與下游路徑一樣陡峭,因此當河流位于周圍景觀之上時就會消失。
研究者對這些發(fā)現(xiàn)進行了調(diào)和,并提出了一個新的理論框架,該框架確定了哪些河流容易受到崩裂的影響,并預(yù)測了崩裂河流的路徑。
這些崩裂規(guī)律表明,在許多沿海環(huán)境中,崩裂風(fēng)險被低估了,崩裂尋路的概率預(yù)測可以用最少的信息有效繪制出危險地圖。將這些原則應(yīng)用于風(fēng)險評估可能有利于受影響的全球南方國家。
行星和恒星風(fēng)之間的相互作用會導(dǎo)致大氣的損失,這對行星大氣的演變很重要。太陽系中的行星通常與太陽風(fēng)相互作用,太陽風(fēng)的速度與嵌入的恒星磁場有很大的角度。
對于沒有固有磁場的行星,這種相互作用會在行星前方產(chǎn)生感應(yīng)磁層和弓形激波。然而,當太陽風(fēng)速度與太陽風(fēng)磁場的夾角(錐角)較小時,相互作用就大不相同。
研究表明,當錐角在火星上很小時,感應(yīng)磁層退化,且在白天沒有沖擊,只有微弱的側(cè)面沖擊。橫流羽流出現(xiàn)后,雙極場會驅(qū)動行星離子逆流而上。4錐角的混合模擬結(jié)果和火星大氣與揮發(fā)性演化任務(wù)以及火星快車的觀測結(jié)果一致。至于離子逸出對大氣損失等過程的二次影響,還有待進一步研究。