來自深空的宇宙高能輻射可能正在破壞我們的臭氧層。發表在 8 月 13 日的《物理評論快報》上的一項新研究發現,所謂的宇宙射線與臭氧消耗之間存在相關性,並透過實驗展示了宇宙射線如何破壞臭氧。研究結果可能有助於大氣科學家改進其臭氧消耗模型。
20 年來,科學家們已經認識到,人造氯氟烴 (CFC) 中的活性氯分子會破壞臭氧。傳統觀點認為,太陽的紫外線會從 CFC 中釋放出活性氯。然而,這個理論存在一個問題:在極地春季,臭氧消耗最嚴重的時候,巨大的冰雲會阻擋太陽的紫外線。近年來,研究人員推測這些雲可能包含 CFC,並且雲內部的某種過程會將 CFC 分解為活性氯。但是,如何在沒有紫外線的情況下發生這一過程仍然是一個謎。
現在,加拿大舍布魯克大學的萊昂·桑切和陸慶斌認為他們知道是什麼導致了活性氯的釋放。他們認為,來自深空的宇宙射線正在穿透雲層並擊出電子。電子與 CFC 相互作用,釋放出活性氯分子。桑切和陸認為,這些分子可以存在於冰冷的極地雲中,直到春季,當它溶解並將它們釋放到大氣中。
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為了支援他們的理論,桑切和陸在地面站、氣球和衛星採集的資料中發現了宇宙射線電離與臭氧消耗之間存在很強的關係。他們還在實驗室中模擬了受汙染的極地雲,並用宇宙射線釋放的電子轟擊它。他們的結果表明,電子在雲內部相互作用的可能性比以前任何人認為的要高一百萬倍左右。
“桑切和陸觀察到的現象非常有趣,”田納西大學的羅伯·康普頓說。事實上,康普頓認為,這兩人的研究結果可能會迫使大氣科學家修改其臭氧消耗模型。