树木年轮研究揭示解读远古太阳风暴的关键细节
2026-02-01 12:18
来源:北亚利桑那大学
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科学家们长期以来一直利用树木年轮来追溯远古太阳风暴的历史。当太阳爆发释放的高能粒子撞击地球大气层时,会产生一种特定的放射性碳,树木在生长过程中会吸收并储存在其年轮中。一项新发表的研究表明,树木记录这种放射性碳信号的方式存在生物学差异,理解这些差异是准确解读地球历史上极端空间天气事件的关键。碳-14从宇宙射线到纤维素的路径。绿色箭头表示较新的碳-14库,棕色箭头表示较老的碳-14库。箭头的大小反映了对碳库大小的最佳估计。在三宅事件期间,太阳高能粒子(可能由日冕物质抛射推动)轰击地球大气层,通过一系列核反应形成碳-14 。

发表在学术期刊《新植物学家》上的这项研究,由北亚利桑那大学等机构的研究人员共同完成,系统回顾了树木吸收、储存和利用碳的过程。论文指出,这些生物过程会影响对过去强大太阳风暴(即三宅事件)在树木年轮中留下的放射性碳“尖峰”的时间和强度的判断。

论文第一作者、西弗吉尼亚大学的科学家艾米·赫斯尔表示:“虽然树木年轮是我们了解地球历史的最佳工具之一,但它们并非完美无缺。这篇论文展示了树木生物学如何影响它们所讲述的故事。”

研究解释了造成记录差异的原因。树木并不会立即将大气中的碳转化为构成年轮的木质部,而是可能将其储存数月或数年。不同树种有着各自的生长季节、适应不同的气候条件,并且处理所储存碳水化合物的方式也各不相同。这些树木生物学上的特性会直接影响远古太阳风暴信号在年轮中的显现方式。该发现有助于科学家更精确地确定这些风暴发生的时间和规模。

该研究的联合作者、北亚利桑那大学的副研究教授玛丽亚·卡博内指出:“了解树木如何从大气中吸收碳,将其储存起来以备将来使用,然后利用碳来生长新的木材至关重要。生物学决定了大气信号能够被忠实地保存多少。”

这项关于树木生物学的研究,旨在帮助科学家更准确地重建过去的极端空间天气事件,并改进对未来潜在太阳风暴强度的预测。同时,它也对于提升碳测年法在考古学等领域的应用精度具有重要意义。

出版详情:作者:Amy E. Hessl等人,标题:《碳吸收、储存和分配模式导致树木年轮中14C信号模糊》, 发表于:《新植物学家》 (2026)。期刊信息:《新植物学家》

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