安全警示
据年轮记录,未来十年或有1/100的几率发生文明毁灭性的三宅事件,但我们却不知道真凶是谁
宇宙射线在老树上留下“到此一游”痕迹。
具体来说,当高能辐射撞击地球大气层时,它们会改变撞上的氮原子,从而产生一种碳,而碳又被植物吸收。将这种碳同位素的峰值与树木的年轮联系起来,可以为我们提供可追溯到数千年前的辐射风暴的可靠记录。
这份记录向我们展示了最巨大的事件,被称为三宅Miyake事件(以发现它们的科学家的名字命名)的宇宙射线爆发,大约每千年发生一次。然而,我们不知道是什么引发了它们——新的研究表明,太阳耀斑似乎可被排除在外。
如果没有一种简单的方法来预测这些潜在的破坏性事件,我们就会面临一个严重的问题。
澳大利亚昆士兰大学的天体物理学家本杰明·波普说:“我们需要了解更多,因为如果现在发生了三宅事件,它将破坏包括卫星、互联网光缆、长距离输电线和变压器在内的设施。对全球的影响将是难以想象的。”
主要线索是碳的放射性同位素,碳 14。与地球上其他天然存在的碳同位素相比,放射性碳相对稀缺。它仅在高层大气中形成,当宇宙射线与氮原子碰撞时,会引发产生放射性碳的核反应。
因为宇宙射线不断地与我们的大气层发生碰撞,所以有持续但非常少的碳14源源不断地落在地表。其中一些被树木捕获。由于树木每年都会增加新的年轮,因此放射性碳沉积能够追溯时间,从而记录下数千年的辐射活动。
在世界各地的树木中发现的大量放射性碳峰值意味着宇宙辐射的增加。有几种机制,而太阳耀斑是非常靠谱的解释。但还有一些其他可能的辐射风暴源。
由于解读年轮数据需要全面了解全球碳循环,昆士兰大学数学家张庆元领导的团队着手重建全球碳循环(根据他们可以获得的每一块树木年轮碎片)。
“我们模拟了全球碳循环,重建 10000 年的历史,以深入了解三宅事件的规模和性质。”
该模型为团队提供了许多辐射事件的极其详细的图景——足以得出结论,时间与太阳耀斑不一致。放射性碳的峰值与太阳黑子活动无关,而太阳黑子活动本身与耀斑活动有关。
对于同一事件,区域之间的放射性碳剖面存在不一致。对于记录于公元 774 年的三宅事件,世界某些地区的树木在一年内表现出放射性碳的急剧上升,而另一些树木则在两到三年内表现出较慢的峰值。
“我们可能看到的不是单一的瞬时爆炸或耀斑,而是一种天体物理‘风暴’。”张说。
在这一点上,研究人员不知道是什么导致了这些爆发,但有许多候选者。其中之一是超新星事件。一颗超新星可能确实出现在公元 774 年,科学家们已经在放射性碳尖峰和其他可能的超新星事件之间建立了联系,但我们知道公元 774 年还没有对应的数据。
其他潜在原因包括太阳超级耀斑,但足以产生 774 CE 放射性碳尖峰的耀斑不太可能来自我们的太阳。也许有一些以前从未被记录的太阳活动。但事实是,没有简单的机制可以巧妙解释导致三宅事件的原因。
据研究人员称,这令人担忧。自公元 774 年以来,人类世界发生了翻天覆地的变化。现在,三宅事件可能导致“赛博末日”,因为基础设施遭到破坏,飞机失事,甚至耗尽臭氧层。
“根据现有数据,在未来十年内大约有百分之一的机会看到另一起。”
“但我们不知道如何预测它。 这些可能性相当惊人。”
该研究已发表在《英国皇家学会学报 A:数学、物理和工程科学》上。
https://www.sciencealert.com/tree-rings-chronicle-a-mysterious-cosmic-storm-that-strikes-every-thousand-years