太阳 X 射线暴对火星表面的辐射危害

在火星表面，假设的生物体将暴露于强太阳 X 射线暴产生的高剂量离子化辐射。我们对太阳所观测到的暴频能量释放标度关系进行外推，推算至远高于目前观测到的能量释放规模，该假设得到其他主序星（太阳及亚太阳质量级）暴观测的支持。我们使用自行开发的蒙特卡罗代码计算表层再加工 X 射线谱。通过积分火星表面 X 射线不透明性，对每一种参数化暴谱计算间接基因损伤的生物学剂量。我们估算产生给定生物学剂量火星上离子化辐射的平均等待时间，并与广泛陆生生物致死剂量数据比较。该时间尺度范围从数十年（对人类健康构成显著风险）到0.5百万年（对 $D. radiodurans$ 致死）。此类剂量需要 $10^{33}$--$10^{38}$ erg 的总能量释放，后者已被其他恒星观测到。暴是脉冲性脉冲，因此急性致死仅在足够强烈的暴发生时的日侧半球发生，与宇宙射线的低剂量率、持续性损伤不同。我们估算提供1/e屏蔽所需的土壤和CO$_2$冰柱为4--9 g cm$^{-2}$，具体取决于暴的平均能量及大气柱密度。地形海拔变化导致给定暴的剂量呈现约为二分之一的变化。位于约100 g cm$^{-2}$ 下方的冰层中的生命将得到充分保护。