来自深空的宇宙高能辐射可能正在破坏我们的臭氧层。发表在 8 月 13 日的《物理评论快报》上的一项新研究发现,所谓的宇宙射线与臭氧消耗之间存在相关性,并通过实验展示了宇宙射线如何破坏臭氧。研究结果可能有助于大气科学家改进其臭氧消耗模型。
20 年来,科学家们已经认识到,人造氯氟烃 (CFC) 中的活性氯分子会破坏臭氧。传统观点认为,太阳的紫外线会从 CFC 中释放出活性氯。然而,这个理论存在一个问题:在极地春季,臭氧消耗最严重的时候,巨大的冰云会阻挡太阳的紫外线。近年来,研究人员推测这些云可能包含 CFC,并且云内部的某种过程会将 CFC 分解为活性氯。但是,如何在没有紫外线的情况下发生这一过程仍然是一个谜。
现在,加拿大舍布鲁克大学的莱昂·桑切和陆庆斌认为他们知道是什么导致了活性氯的释放。他们认为,来自深空的宇宙射线正在穿透云层并击出电子。电子与 CFC 相互作用,释放出活性氯分子。桑切和陆认为,这些分子可以存在于冰冷的极地云中,直到春季,当它溶解并将它们释放到大气中。
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为了支持他们的理论,桑切和陆在地面站、气球和卫星采集的数据中发现了宇宙射线电离与臭氧消耗之间存在很强的关系。他们还在实验室中模拟了受污染的极地云,并用宇宙射线释放的电子轰击它。他们的结果表明,电子在云内部相互作用的可能性比以前任何人认为的要高一百万倍左右。
“桑切和陆观察到的现象非常有趣,”田纳西大学的罗伯·康普顿说。事实上,康普顿认为,这两人的研究结果可能会迫使大气科学家修改其臭氧消耗模型。