史上最亮伽马射线暴
2022年10月9日，许多近地轨道的高能卫星都探测到了一个异常明亮且持久的高能辐射信号。这一强大的信号源自于一次伽马射线暴（GRB），天文学家将其命名为GRB 221009A。
天文学家对GRB的首次探测可以追溯到上世纪60年代，而GRB 221009A是迄今为止探测到的最明亮的GRB。据统计，像GRB 221009A这样强烈的GRB，每10000年才会到达地球一次。
伽马射线暴分为短暴（持续时间不到 2 秒）和长暴（持续超过2 秒）。天文学家认为，长暴的形成与大质量恒星的核心坍缩形成黑洞有关，通常伴有明亮的余晖。（图/NASA's Goddard Space Flight Center）
电离层受到扰动
在GRB 221009A撞击地球的长达800秒的时间内，有探测器发现，地球的电离层被扰乱了几个小时。这使一些研究人员想要知道，GRB 是否会对地球电离层产生影响。
电离层是地球上层大气的一层，包含被称为等离子体的带电气体。它的海拔从大约50千米延伸到950千米。科学家将350千米以上的部分称为顶部电离层，350千米以下的部分称为底部电离层。
电离层非常稀薄，因此大部分电离层都适合航天器的轨道运行，中国电磁监测试验卫星（CSES）——张衡一号便是其中之一。张衡一号于2018年发射，用于监测电离层顶部的电磁变化，其主要任务是研究电离层的变化与地震事件的发生之间可能存在的联系，并同时也研究太阳活动对电离层的影响。
CSES的研究人员意识到，如果是GRB 221009A产生了扰动，那么CSES应该能捕捉到这一现象。
图中显示了GRB 221009A对地球的电离层产生了重大的扰动，许多近地轨道的高能卫星都探测到了这一事件，包括Integral 空间望远镜（左）和 CSES（右）。（图/ESA/ATG Europe; CC BY-SA 3.0 IGO）
在过去的研究中，科学家曾发现GRB会在夜间（没有太阳）影响底部电离层，但这种效应从未在顶部发现过。这使人们相信，当GRB到达地球时，它的威力已经不足以使电离层的电导率发生变化，进而也就无法导致电场发生变化。
然而，这一次，研究人员观测到了显著而强烈的效应。这是有史以来研究人员第一次在顶部电离层，以强烈的电场变化的形式探测到强烈的扰动。这样的观测结果令研究人员感到惊奇，他们见证了发生在深空中的事件，同时也影响着地球。
这个特殊的GRB发生在距离地球近20亿光年的星系中，但它仍然有足够的能量影响地球。虽然太阳通常是影响地球电离层的主要辐射来源，但这次GRB事件触发了通常用于研究太阳耀斑（太阳大气层的巨大爆炸）的仪器。
伽马射线暴是发生在遥远星系中的高能暴发。（图/NASA's Goddard Space Flight Center）
这种扰动对地球电离层的最底层（距地球表面只有几十千米）的影响，与一次重大的太阳耀斑所产生的影响相当。这种影响表现为底部电离层的电离程度加剧。这种现象是在地面和地球的底部电离层之间来回反射的极低频射电信号中检测到的。这意味着，电离层向下移动到了较低的高度。
可能带来严重后果
一直以来，关于银河系中的GRB所可能产生的后果，都存在着很大的争论。新的研究结果加强了这样一种观点，即银河系中的超新星可能会产生非常严重的后果。在最糟的情况下，GRB不仅能影响电离层，还可以破坏臭氧层，使来自太阳的危险紫外线辐射可以直达地球表面。有研究人员推测，这种效应可能是曾在地球发生过的一些大规模灭绝事件的起因，不过要证实这种说法，科学家还需要更多的数据。
#创作团队：
编译：不二北斗
排版：雯雯
#参考来源：
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Integral/Blast_from_the_past_gamma-ray_burst_strikes_Earth_from_distant_exploding_star?ref=upstract.com
#图片来源：
封面图&首图：ESA/ATG EUROPE; CC BY-SA 3.0 IGO