惡劣的太空天氣會(huì)在樹木年輪上留下痕跡，西弗吉尼亞大學(xué)的一名研究人員表示，這一證據(jù)可能有助于為未來威脅通信衛(wèi)星和宇航員的毀滅性事件做好準(zhǔn)備。

西弗吉尼亞大學(xué)埃伯利文理學(xué)院的地理學(xué)教授艾米·赫斯?fàn)栒f，有很多種不可預(yù)測(cè)的太空天氣——包括在兩極附近引起極光的地磁風(fēng)暴——古樹的年輪揭示了遙遠(yuǎn)過去的一些罕見和極端事件。

“如果這些事件中的一個(gè)發(fā)生在今天，而你正在飛往挪威的高緯度航班上，你可能會(huì)在飛機(jī)上接受一輩子的輻射劑量，”赫塞爾說?！叭绻阍谔罩?，它可能會(huì)殺死你。”

赫塞爾最近從美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)獲得了超過20.2萬美元的資金，用于進(jìn)一步探索這個(gè)主題。

一些事件會(huì)產(chǎn)生太陽(yáng)高能粒子，通過大氣中的一系列反應(yīng)，產(chǎn)生放射性碳。由于樹木利用空氣中的碳來制造木材，樹木的年輪記錄了過去太陽(yáng)活動(dòng)的歷史，Hessl說。追溯到幾個(gè)世紀(jì)前的樹木年輪記錄揭示了異常嚴(yán)重的風(fēng)暴的證據(jù)，被稱為“三屋事件”，其特征是大氣中放射性碳含量的迅速增加。第一次三宅事件發(fā)生在公元774年和公元993年，是在12年前發(fā)現(xiàn)的。從那時(shí)起，研究界在過去的14000年里又發(fā)現(xiàn)了7個(gè)事件。

赫塞爾說：“其中一些事件非常極端，會(huì)對(duì)我們現(xiàn)在的電信系統(tǒng)造成難以置信的破壞。”“這是一個(gè)非常罕見的事件，但也不是不可能。我們依賴衛(wèi)星，如果它再次發(fā)生，它可能會(huì)摧毀我們的大部分電信，需要15年的時(shí)間才能恢復(fù)。它就是這么強(qiáng)大。”

太陽(yáng)耀斑引發(fā)了撞擊地球的高能粒子事件，但粒子也可能來自太陽(yáng)系外的銀河宇宙射線，通常由超新星等爆炸引發(fā)。雖然大多數(shù)證據(jù)都指出太陽(yáng)是三宅事件的源頭，但赫塞爾說，她希望來自世界各地的樹木年輪記錄可以幫助科學(xué)界查明原因，并確定這些事件的嚴(yán)重程度。

問題是樹木年輪記錄的數(shù)據(jù)可能不像研究人員曾經(jīng)認(rèn)為的那樣簡(jiǎn)單。

“直到最近，科學(xué)家們一直認(rèn)為樹木可以均勻地吸收放射性碳，”赫塞爾說?！拔覀円恢卑褬淠井?dāng)作科學(xué)儀器來對(duì)待。但事實(shí)并非如此。它們?cè)谖辗派湫蕴嫉姆绞缴峡赡苡泻艽蟮钠睢Ｋ晕覀円恢痹谘芯繛槭裁床煌N類的樹木或不同地點(diǎn)的樹木吸收放射性碳的方式不同。然后當(dāng)你查看數(shù)據(jù)時(shí)，你就能更好地了解這個(gè)記錄儀的可靠性?！?/p>

來自三宅事件的證據(jù)也表明，一些樹木正在儲(chǔ)存碳，以后再分配，這使得它們不太可靠地記錄大氣化學(xué)。為了理解其中的原因，Hessl和她的合作者——來自北亞利桑那大學(xué)的Maria Carbone和來自蒙大拿州的Rachael Filwett——正在研究不同樹木在每年記錄大氣放射性碳方面的一致性。他們?cè)诿绹?guó)找到了三個(gè)地方，那里的木材至少可以追溯到最近三次三宅事件中的一次，他們可以在那里研究這些物種在活樹上的生理學(xué)。

“我們正在研究三種具有非常不同的木材生產(chǎn)生理策略的物種，”Hessl說。一種來自猶他州的常綠針葉樹，狐尾松，是世界上最長(zhǎng)壽的樹種。它們存活了幾千年，是我們了解過去大氣中放射性碳的基礎(chǔ)。這就是我們?nèi)绾沃肋^去的水平是什么樣子的，它們是研究最多的?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)將能夠?qū)ⅹq他州的狐尾松與北卡羅來納州的落葉禿柏樹和密蘇里州河床上保存的橡樹進(jìn)行比較。在取下鉛筆大小的巖心樣本（如果樹木已死，則取其橫截面大?。┖?，他們將使用交叉年代測(cè)定法測(cè)定每個(gè)年輪的年份。交叉年代測(cè)定法是一種獨(dú)立的年代測(cè)定技術(shù)，可以讓科學(xué)家確認(rèn)每個(gè)年輪形成的年份。任何在三宅事件期間存活的樹木都會(huì)將這些事件記錄在年輪的化學(xué)成分中。但赫塞爾說，她預(yù)計(jì)并不是所有的樹都會(huì)以同樣的方式這樣做。

“我們正試圖確定這些事件有多極端，”赫塞爾說?！熬唧w是什么時(shí)候發(fā)生的？”放射性碳在大氣中存在了多長(zhǎng)時(shí)間？我們需要確保我們使用的是可靠的記錄儀，所以這就是我們要弄清楚的。這些樹在記錄大氣中的放射性碳水平方面有多可靠？”

赫塞爾說，通過研究不同樹木記錄過去事件的方式以及它們今天如何吸收放射性碳，她希望更好地了解如何為未來的事件做好準(zhǔn)備，包括那些足以威脅技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的事件。雖然她說三宅事件是極端的，不太可能發(fā)生，但關(guān)鍵是提前準(zhǔn)備。

“有些事情有點(diǎn)被夸大了，但我們看到了大流行期間最初的恐慌。因此，我們很有理由嘗試弄清楚這些東西的高端書簽是什么，然后與it界進(jìn)行溝通，這樣我們的技術(shù)就能得到保護(hù)?！?/p>