研究人员在14300年树龄的古树年轮中发现了有史以来最大的太阳风暴

一个国际科学家小组通过分析在法国阿尔卑斯山发现的古老树木年轮，发现14,300 年前放射性碳水平大幅上升。

放射性碳峰值是由大规模太阳风暴引起的，这是迄今为止发现的最大的太阳风暴。

今天类似的太阳风暴对于现代科技社会来说将是灾难性的——可能会摧毁电信和卫星系统，导致大规模电网停电，并给我们造成数十亿英镑的损失。

学者们告说，了解此类风暴对于保护我们未来的全球通信和能源基础设施非常重要。

这项由国际科学家团队进行的合作研究今天(10 月 9 日)发表在《英国皇家学会哲学汇刊 A：数学、物理和工程科学》上，揭示了对太阳极端行为及其带来的风险的新见解人间。

来自法兰西学院、CEREGE、IMBE、艾克斯-马赛大学和利兹大学的一组研究人员测量了法国南部阿尔卑斯山加普附近杜鲁泽河侵蚀河岸中保存的古树的放射性碳水平。

树干是亚化石，是化石过程尚未完成的遗骸，被切成微小的单个树轮。对这些单个环的分析发现，放射性碳水平史无前例的飙升发生在 14,300 年前。通过将这种放射性碳峰值与铍(格陵兰冰芯中发现的一种化学元素)的测量结果进行比较，研究小组提出，这种峰值是由大规模太阳风暴引起的，这场太阳风暴将大量高能粒子喷射到地球大气层中。

该研究的主要作者、法兰西学院和 CEREGE 气候与海洋演化教授爱德华·巴德 (Edouard Bard) 表示：“通过宇宙射线引发的一系列反应，放射性碳在高层大气中不断产生。最近，科学家发现，包括太阳耀斑和日冕物质抛射在内的极端太阳事件也会产生短期的高能粒子爆发，这些粒子在短短一年内就会以放射性碳产量的巨大峰值而被保存下来。”

研究人员表示，今天发生的类似大规模太阳风暴可能对现代科技社会造成灾难性的影响，可能会摧毁电信、卫星系统和电网，并使我们损失数十亿英镑。他们告说，了解此类事件的未来风险至关重要，以便我们能够做好准备，增强我们的通信和能源系统的弹性，并保护它们免受潜在的损害。

利兹大学数学学院应用统计学教授蒂姆·希顿表示：“极端太阳风暴可能对地球产生巨大影响。这种超级风暴可能会永久性地损坏我们电网中的变压器，导致持续数月的大面积停电。它们还可能对我们赖以进行导航和电信的卫星造成永久性损坏，导致它们无法使用。它们还会给宇航员带来严重的辐射风险。”

现在已确定在过去 15,000 年中发生了九次此类极端太阳风暴(称为三宅事件)。最近确认的三宅事件发生在公元 993 年和公元 774 年。然而，这场新发现的已有 14,300 年历史的风暴是迄今为止发现的最大的风暴，大约是这两场风暴的两倍。

这些三宅事件的确切性质仍然知之甚少，因为它们从未被仪器直接观察到。他们强调，关于太阳的行为及其对地球社会造成的危险，我们还有很多东西需要了解。我们不知道是什么原因导致这种极端的太阳风暴发生，它们发生的频率如何，或者我们是否能以某种方式预测它们。

巴德教授说：“对太阳活动的直接仪器测量直到 17 世纪才开始对太阳黑子进行计数。如今，我们还利用地面观测站、太空探测器和卫星获得详细记录。然而，所有这些短期仪器记录不足以全面了解太阳。在树木年轮中测量的放射性碳，与极地冰芯中的铍一起使用，为了解更远的过去太阳的行为提供了最佳方法。”

直接观测到的最大的太阳风暴发生于 1859 年，被称为卡林顿事件。它对地球造成了巨大的破坏——摧毁了电报机，并产生了如此明亮的夜间极光，以至于鸟儿开始歌唱，相信太阳已经开始升起。然而，三宅事件(包括新发现的 14,300 年前的风暴)的规模要大得多，令人震惊。

希顿教授说：“放射性碳提供了一种研究地球历史和重建地球所经历的关键事件的非凡方法。如果我们想准确预测未来并降低潜在风险，准确了解我们的过去至关重要。我们还有很多东西需要学习。每一个新发现不仅有助于回答现有的关键问题，而且还可以产生新的问题。”

普罗旺斯艾克斯大学 IMBE 古环境和古气候副教授塞西尔·米拉蒙特 ( Cécile Miramont ) 表示：“发现如此一批保存完好的树木确实很罕见。通过比较多个树干中各个树木年轮的宽度，我们然后使用一种称为树木年代学的方法仔细地将单独的树木拼凑在一起，以创建更长的时间线。这使我们能够发现有关过去环境变化的宝贵信息，并在未知的太阳活动时期测量放射性碳。”

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