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首先，因為太空是真空的環境，所以不會出現標誌性的蘑菇雲，也不會有衝擊波——核炸彈主要對地球及人體產生的傷害。太空核爆炸還是會散發出大量的熱和光，而且伴有高強度的伽馬射線和X射線輻射，因為沒有大氣層來中斷射線路徑。從視覺上看，爆炸大致還是球形的，輻射以及光會照亮整個天空。在爆炸後幾分鐘，可以看到綿延數千公里的極光，這是由於核爆炸中的帶電粒子與地球磁場的相互作用。在爆炸發生后的數小時甚至數天（取決於爆炸威力），依舊能看到光帶和帶電粒子流。核爆炸會產生相當多的碎片，它們會在上層大氣中發生燃燒，重離子也會被大氣層吸收。其次，大量的輻射被投入地球大氣中，這會對爆炸下方的大面積區域的電磁信號造成影響。基本上，那些高電荷、快速移動的電子將產生小型但極其強大的磁場，這就是EMP（電磁脈衝）。在科幻電影中經常出現這樣的場景，EMP炸彈切斷了一定區域內的所有電力。最後，太空核爆炸還會對地球造成一些長期影響，放射性物質落入大氣層並不意味著消失。事實上，放射性物質會通過大氣環流蔓延到整個地球。