地球生命的多重保護

李立人

隨著對科學的深入瞭解，我們越來越發現，地球生命的存在必須有一個「恰恰好」的環境。不但我們的地球必須位於太陽系中一個狹小所謂的「可居住區」（溫度不能太高，也不能太低），太陽系也必須位於銀河系中的「可居住區」。

如果太陽系距離銀河系中心太遠，我們就會缺乏很多重元素；如果距離銀河系中心太近，我們位於太陽系的環境將會非常惡劣。太陽提供我們熱能和光線，但是生產太陽能的核聚變反應也同時產生大量對生命有害的輻射線，和充滿電離子的太陽風，都會損傷生物、細胞和染色體。如果太陽風的電離子能夠到達地面，陸地的生物和空中的飛鳥就都不可能存在。

為保護地球上的生命，地球的大氣層已經將所有能量大於紫外線的光和電磁輻射線吸收。此外，地球的磁場使太陽風和高能帶電粒子偏離，不容易到達地球表面。同時亦保護了地球的大氣層，不被太陽風吹掉。例如鄰近我們的火星（Mars），因為缺乏火星磁場，大氣層都被太陽風帶走，火星目前大氣層的厚度只有地球的百分之一（1%），表面的水份亦被吹走了。我們地球的磁場和大氣層，都是絕對不能缺乏的。

現在我們又知道，銀河系是一個圓盤狀旋轉的星系，而且銀河系的中心是個黑洞。黑洞的中心和附近的星體，都是極端強烈的放射源，我們的太陽系位於靠近銀河系圓盤距離中心三分之二半徑的地方。首先，從這個銀河系黑洞發出最強烈的輻射是沿著垂直於圓盤方向，從而沒有朝著我們太陽系的方向。可是亦有不少能量超過地球磁場可偏離的帶電粒子，從銀河系內外的星體出發，直接到達地面。現時這種所謂的高能宇宙射線，數目不是太多，不致傷害太多生物。

奇妙的是：在2013年9月12日，美國航空航天局（NASA）宣布：「2012年8月25日，旅行者一號探測器（Voyager 1）到達距離太陽120個天文單位的地方（一個天文單位就是一個從地球到太陽的距離），探測到等離子氣體的密度突然增加。這個等離子氣體層形成一個稱為太陽鞘（Heliosheath）的滯留區，磁場強度加倍，而太陽鞘以外的太陽風的速度減弱到零。2013年5月，距離121個天文單位外的地方，旅行者一號探測到的宇宙線突然增強100倍，顯示它已經離開太陽氣層邊緣（Heliopause）。」

原來我們太陽系的外圍，是被一個半徑為121倍地球到太陽距離的離子球所包圍，使從外太空來、對生命有害的宇宙射線減弱100倍。這個離子球由在距離太陽113到121個天文單位的空間，太陽風和磁力線不再向外擴張時所形成。旅行者一號於1977年9月5日離開地球，1979年經過木星，1980年經過土星，35年後才發現這個太陽鞘。慶幸的是，旅行者一號的核子電源仍然工作，向地球發出的電信號，現在需要17小時才能傳回地球。這個在極遙遠外太空的離子保護球，是看不見，亦無法從地球可以探測到的。旅行者一號去年從1,836億公里外傳回來的這新資料，實在是一個出人意料的發現。如果太陽系沒有這樣一個太陽鞘，到達地球表面的高能帶宇宙射線數量會比現在高出100倍，會大量損傷生物細胞，特別是極重要的染色體。現時到達地面的高能宇宙射線，只是原來的百分之一（1%），我們地球生命得到了多重出人意料的保護。我們還能說甚麼呢？對科學的理解越多，我們越能欣賞到上帝創造的奇妙，上帝是何等的奇妙！

「諸天述說上帝的榮耀；穹蒼傳揚祂的手段。」（詩篇十九1）

「自從造天地以來，上帝的永能和神性是明明可知的，雖是眼不能見，但藉著所造之物就可以曉得，叫人無可推諉。」（羅馬書一20）

作者簡介：李立人是物理學博士，40多年來，在大學和工業界從事放射物理學和醫學影像的開發研究，目前取得34項美國專利。

（黃俊東翻譯）