都說人類對地球環境影響巨大，其實，不止地球內部，就連地球外，也受到了人類活動的影響。
科學實驗導致電離層空洞
在離地面大約幾十千米的高空中，大氣十分稀薄，其中的粒子在太陽紫外線的照射下發生電離形成了電離層。正是由于電離層的存在，人類得以用上無線電廣播、通訊、導航等高科技技術和產品。但是，成也蕭何敗蕭何，人類活動對電離層的影響反噬了自身。
極光是發生在地球磁極周圍的一種大規模放電現象，來自太陽的帶電粒子到達地球，地球磁場將其匯聚到磁極附近，帶電粒子與電離層中的粒子碰撞，集中釋放能量就產生了絢麗的光芒。模仿其原理，人類也能制造出極光，比如發射高能電脈沖直接加熱電離層的帶電粒子，讓其釋放能量，這種方法的代表當屬美國阿拉斯加州的科研基地——HAARP。
HAARP基地中最醒目的是一個超大規模的雷達陣列——360部發射機外加180副天線，可以發出3.6兆瓦功率的高能電脈沖。其中，2.8～10兆赫頻段內的電波可直達地面上方100～600千米的區域，給電離層的粒子提供能量。科學家將電磁波脈沖以7.5秒/次的頻率射向空中，從而使得電磁波產生振動，當振動產生的震波足夠強烈之后，便顯示出了奇妙的光效——夜空中出現了綠色的人造極光。但是，這個實驗造成的直接后果就是電離層空洞。
電離層空洞的后果也許不像臭氧層空洞那么直觀，但在現代社會，也足以造成許多嚴重后果。當電離層出現空洞時，太陽發射的高能粒子能長驅直入到達地表，對人類制造的各種電磁設備造成影響和破壞。比如現在已經非常普及的全球衛星定位(GPS)設備，在高能粒子的影響下，定位誤差可能高達幾十米。如果影響的是飛機上的GPS定位儀，偏離航道幾十米就可能造成嚴重的碰撞事故；更糟糕的是，依靠高頻無線電來進行機地通訊的設備也可能失效，飛機駕駛員也無法得到來自地面的導航，事故的可能性大增。
不僅如此，當高能粒子擊中飛機或衛星等其它飛行器時，有些粒子會鉆入飛行器中，影響飛行器內部精密的集成電路，嚴重的會產生單粒子“反轉”事件。“反轉”并非指飛行器傾翻，而是改變了電路器件中以二進制(0,1)表示的邏輯狀態,使其由0變到1或者由1變為0。這意味著控制系統會發出錯誤的指令，比如從減速變為加速或停止變成啟動等，很有可能造成嚴重的事故。
高空核彈產生人工輻射帶
你也許認為像人造極光實驗這樣破壞電離層的事情是偶然事件，太空高能粒子對我們的影響并沒有那么大，但你知道嗎？某些國家曾經進行的高空核彈爆炸實驗，甚至在地球上空形成了人工輻射帶。
當核彈引爆之后，會產生三種高能粒子，其中兩種存在時間很短，但能量足以擊穿電子器件。最后一種粒子來自核爆后的沖擊波和殘跡，能量進一步降低，但沖擊波會讓電漿火球迅速擴散開，與電離層的粒子相互作用，攪亂地球磁場，形成人工輻射帶。與只有幾秒的磁爆相比，這些人工輻射帶至少能維持數周，科學家曾發現有些人工輻射帶在地球軌道滯留了數年才消失。
這些人工輻射帶危害很大，對在地球上空工作的衛星具有很大的殺傷力，還會影響地面上的人們的生產生活。1962年，美軍在400千米的高空進行“海星”實驗，引爆了一顆TNT當量為140萬噸的原子彈，直接導致多顆衛星受到不同程度的損害。原子彈的沖擊波還對1500千米之外的夏威夷群島造成了影響，包括使島上300多盞街燈熄滅了數個小時和暫時中斷了島嶼之間的微波遠程通訊系統。
手機屏蔽外界輻射
好在這些影響也許能被手機的應用抵消，因為無線電波在地球上空形成了一個人造保護罩。
1958年，美國物理學家詹姆斯·范艾倫意外發現了兩個環繞地球運行的高速粒子輻射帶，將之命名為“范艾倫輻射帶”。范艾倫輻射帶基本分布在南北緯40°～50°之間，分為明顯的兩層，其中內層覆蓋了地表上方640～9600千米的區域，而外層更加廣闊，覆蓋范圍從地表上方13500千米延伸到58000千米的地方，比地球大氣層的厚度大得多。科學家推測，范艾倫帶能像地球磁場一樣，起到屏蔽太空輻射的作用。
范艾倫輻射帶（紫色）捕捉無線電信號（藍色）形成額外的地球保護罩
事實上，范艾倫帶的形成也要歸功于磁場。太陽輻射的高能粒子被地球磁場俘獲，它們在地球磁極的兩個極點間來回運動就形成了范艾倫帶，而隨著運動不斷有電磁輻射發生，也就吸引了更多的高能粒子。與此同時，這些高能粒子還吸引了另一股力量，那就是人類通信用的電磁波。
根據觀測數據，范艾倫帶與地球的間隙處存在一個神秘的氣泡，這個氣泡的邊界和范艾倫帶高度吻合。更神奇的是，這個氣泡還能隨著范艾倫帶的變化而變化，當太陽風暴來臨時，范艾倫帶吸收高能粒子膨脹，它也隨之膨脹，可以變大到原來的100倍，太陽活動減弱時它也隨之收縮。這個氣泡是什么東西？
其實，這是被范艾倫帶的高能粒子吸引來的超低頻無線電（VLF）信號。我們知道，電磁波的頻率與波長成反比，同時與其能量成正比，因此在進行遠距離通信時，人們常用低頻電波。VLF就是一種常用于科研、工程和軍事領域的一種通信信號，它可以繞過較大的障礙物，也可以在復雜地形中無損傳播。
20世紀60年代后，VLF通信技術開始在世界范圍內廣泛運用，而根據科學家的推算，正是從那時候起，范艾倫帶與地球之間出現了一個氣泡。這個氣泡是VLF在高能粒子的吸引下，自發向范艾倫帶聚攏形成的。氣泡將范艾倫帶推離地球，同時也擋住了太陽活動發射的高能粒子。看來，電子通信不僅方便了人們的生活，甚至在無意中也保護了地球上的生命。
人類對地球的影響確實很大，這些影響也許在離地球很遠的地方都能被看到：絢麗的人造極光、持久的人工輻射帶以及額外的地球保護罩都證明著人類的存在。也許，我們在尋找外星智慧生命時，也能以這些跡象作為依據。
