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標題: 樹木的年輪藏著太陽輻射風暴的歷史 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2022-11-7 01:06 AM 標題: 樹木的年輪藏著太陽輻射風暴的歷史

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　　科學家分析了世界各地樹木年輪中的放射性特徵﹐研究過去一萬年﹐席捲地球六次的輻射風暴。發表在《英國皇家學會期刊》的會議論文指出﹕太陽的超級閃焰不是主因﹐其原由還有待商榷。
　　當太陽輻射的高能粒子撞擊到地球高處大氣層時﹐會將氮原子轉為放射性的碳14或稱放射性碳﹐經由空氣和海洋﹐進入到沈積物和沼澤﹑生態圈﹐到動物和植物﹐其中也包含了樹木的年輪。對考古學家而言﹐放射性碳14的發現與運用真是一大福音﹐碳14的衰變時間緩慢且穩定﹐讓科學家能測得樣品的年代﹐即所謂的放射性碳14定年法(radiocarbon dating)。
　　對天文學家來說﹐也是如獲珍寶﹐因為樹木的年輪記錄了數千年前的高能粒子。地球的磁場保護我們﹐免受宇宙射線穿透銀河系造成的傷害﹐當地球磁場強度較弱時﹐宇宙射線也就來得多﹐反之亦然。這也表示年輪中碳14的多寡﹐不僅反應了太陽11年週期的太陽活動﹐還有地磁反轉的歷史。但年輪也記錄了我們目前無法解釋的事件。2012年﹐日本物理學家三宅芙沙(Fusa Miyake)發現年輪在公元774年﹐有大量的放射性碳14﹐而且一次就是好幾年份的宇宙射線量﹐因有三宅事件(Miyake event)之稱。隨著更多科學家投入相關的研究﹐還發現了其他年代的三宅事件有公元993年﹑公元前663年﹐和史前時代的公元前5259年﹑公元前5410年﹑公元前7176年。
　　這麼高強度的輻射脈衝會再發生嗎﹖若發生在現代﹐將會摧毀太空中的衛星﹑地球上的電信與電網﹐瞬間癱瘓現今社會所依賴的通訊和供電設備。即使每10年有1%的機率﹐這個風險還是擔不起。
　　三宅事件對於物理學和天文學一直是個謎。宇宙裡要如何產生這麼大的輻射﹖許多科學研究認為可能是超新星﹑伽瑪射線爆﹑爆炸的磁化中子星﹐甚至連彗星都納入考慮。解釋三宅事件的成因﹐目前較被接受的想法是因為太陽的超級閃焰﹐其能量還比目前的最高紀錄1859年Carrington Event多出50~100倍。
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　　研究團隊著手進行大量樹木的年輪採樣與分析﹐找出三宅事件的強度﹑發生時間點﹑和事件持續的時間﹐碳14如何進入全球的碳循環﹐計算出何時會顯現在樹木年輪中。研究團隊公開了這回使用的資料﹐包含有三宅事件的98棵樹木資料﹑和開源程式﹐提供後續與考古學家的合作研究。初步的調查結果發現﹐一次的三宅事件相當於平常1~4年的輻射量﹐而且靠近地球兩極的樹木﹐年輪上的輻射特徵明顯。
　　但卻不是太陽超級閃焰所造成。更多的樣本顯示﹐它可在太陽11年活躍週期的任何時間點發生(但太陽閃焰常發生在太陽活動最活躍的時候)。更令人費解的是﹐有些碳14在進入碳循環裡所花費的時間﹐似乎比後發生的事件還來得久。與預期有所落差﹐點醒我們對大型的太陽閃焰或樹木生長季節等等的認知﹐仍有細節待探討。
　　以作者的觀點﹐太陽仍是三宅事件的推手。從年輪的研究結果﹐推測可能來自太陽閃焰的風暴﹐倒不是巨大的超級閃焰。為了釐清這些謎團﹐還需要更多的太陽觀測資料﹑樹木年輪的調查﹐和其他來源做多方驗證﹐例如南北極的冰芯。

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