我们能在下一次太阳超级风暴的灾难性事件中幸存下来吗？

根据树木年轮记录的恶劣太空天气事件可能会扰乱现代通信，并对宇航员和卫星构成严重威胁。 西弗吉尼亚大学的一位研究人员正在研究树木从此类事件中捕捉放射性碳的可靠性，以帮助为未来的干扰做好准备。

西弗吉尼亚大学埃伯利文理学院地理学教授艾米-海瑟尔（Amy Hessl）说，不可预测的太空天气有很多种，包括导致极地附近极光的地磁暴，而古树年轮揭示了遥远过去发生的一些罕见的极端事件。

海斯尔说："如果今天发生了这样的事件，而你正在飞往挪威的高纬度航班上，你很可能会在飞机上接受一生中剂量的辐射。如果你在太空中，它可能会要了你的命。"

海斯尔最近从美国国家科学基金会获得了超过20.2万美元的资助，以进一步探索这一课题。

有些事件会产生太阳高能粒子，通过大气中的一系列反应，产生放射性碳。 由于树木利用空气中的碳制造木材，年轮记录了过去太阳活动的历史，Hessl 说。 可以追溯到几个世纪前的长年轮记录揭示了被称为"三宅事件"的异常严重风暴的证据，这些风暴的特点是大气中放射性碳的数量迅速增加。 第一次三宅事件发生在公元 774 年和公元 993 年，是在 12 年前发现的。 从那时起，研究界在过去的 14000 年里又发现了 7 次事件。

对树木年轮的研究可能有助于为可能威胁卫星和宇航员的太空天气事件做好准备。 西弗吉尼亚大学地理学教授艾米-赫塞尔（Amy Hessl）正在领导一个由美国国家科学基金会资助的项目。 图片来源：西弗吉尼亚大学照片

"其中一些事件非常极端，会对我们现在的电信系统造成难以置信的破坏，"Hessl 说。"这是非常罕见的事件，但并非不可能发生。 我们依赖于卫星，如果它再次发生，可能会摧毁我们的大部分电信设施，需要 15 年才能恢复。 它的威力就是这么大。"

太阳耀斑引发了撞击地球的大多数高能粒子事件，但粒子也可能来自太阳系外的银河宇宙射线，通常由超新星等爆炸引发。 虽然大多数证据都表明太阳是三宅事件的源头，但赫塞尔说，她希望世界各地的年轮记录能帮助科学界找出原因，并确定这些事件的严重程度。三宅事件发生于公元774-775年，这段时期宇宙射线产生同位素的急剧增强，特征是树木年轮中碳14及冰芯中的铍-10、氯-36浓度大幅增加。

问题在于年轮中记录的数据可能并不像研究人员曾经认为的那样简单明了。

"直到最近，科学家们一直认为树木会均匀地吸收放射性碳，"Hessl 说。"我们一直把树木当作科学仪器来对待。 但它们不是。 它们吸收放射性碳的方式可能存在很大偏差。 因此，我们一直在研究为什么不同种类的树木或不同地点的树木吸收放射性碳的方式不尽相同。 然后，当查看这些数据时，就能更好地了解这种记录器的可靠性有多高

来自三宅事件的证据还表明，一些树木正在储存碳，它们将在以后进行分配--这使得它们成为不那么可靠的大气化学记录器。 为了了解其中的原因，Hessl 和她的合作者--北亚利桑那大学的 Maria Carbone 和蒙大拿州立大学的 Rachael Filwett--正在研究不同树木每年记录大气放射性碳的一致性。 他们在美国发现了三个地点，那里的木材至少可以追溯到过去三次主要三宅一生事件中的一次，而且他们可以在那里研究这些相同树种在活树中的生理机能。

Hessl 说："我们正在研究三种在木材生产方面具有截然不同生理策略的树种。犹他州的一种常绿针叶树--刺松，是世界上寿命最长的树种。 它们的寿命长达数千年，是我们了解过去大气中放射性碳含量的主要依据。 我们就是通过它们来了解过去大气中的放射性碳含量的，而且对它们的研究也是最多的。"

研究小组将能够把犹他州的刺松与北卡罗来纳州的落叶秃柏以及密苏里州河床中保存的橡树进行比较。 在提取铅笔大小的树芯样本（如果树已经枯死，则提取横截面样本）后，他们将使用交叉测年法（一种独立的测年技术，可让科学家确认每个年轮形成的年份）对每个年轮进行测年。 任何一棵在三宅事件期间还活着的树都会将这些事件记录在年轮的化学成分中。 但赫塞尔说，她预计并非所有树木都会以同样的方式记录这些事件。

Hessl 说："我们正试图确定这些事件的极端程度。它们究竟是什么时候发生的？ 放射性碳在大气中持续了多久？ 我们需要确保我们使用的是可靠的记录器，所以这就是我们要弄清楚的。 这些树木记录大气中放射性碳含量的可靠性到底有多高？"

通过研究不同树木记录过去事件的方式以及它们今天吸收放射性碳的方式，她希望更好地了解如何为未来的事件做好准备，包括那些足以威胁技术基础设施的强烈事件。 虽然她说三宅一生事件是极端的，不太可能发生，但关键是要提前做好准备。

"有些事情被夸大了，但我们看到了大流行病期间发生的最初恐慌。 因此，尝试找出这些事情的上限书签，然后将其传达给 IT 界，从而保护我们的技术，是非常合理的。"

这项研究由美国国家科学基金会资助。

编译自scitechdaily