樹木年輪揭示了古老的太陽風暴，有助於科學家預測未來可能擾亂衛星和技術的事件並做好準備。西維吉尼亞大學的一位研究人員指出，惡劣的太空天氣會在樹木年輪中留下痕跡，這提供了寶貴的證據，可能有助於我們為未來可能危及通訊衛星和太空人的災難性事件做好準備。

根據樹木年輪記錄的惡劣太空天氣事件可能會擾亂現代通信，並對太空人和衛星構成嚴重威脅。 西維吉尼亞大學的一位研究人員正在研究樹木從此類事件中捕捉放射性碳的可靠性，以幫助為未來的干擾做好準備。

西維吉尼亞大學埃伯利文理學院地理學教授艾米-海瑟爾（Amy Hessl）說，不可預測的太空天氣有很多種，包括導致極地附近極光的地磁暴，而古樹年輪揭示了遙遠過去發生的一些罕見的極端事件。

海斯爾說：”如果今天發生了這樣的事件，而你正在飛往挪威的高緯度航班上，你很可能會在飛機上接受一生中劑量的輻射。如果你在太空中，它可能會要了你的命。

海斯爾最近從美國國家科學基金會獲得了超過20.2萬美元的資助，以進一步探索這個主題。

有些事件會產生太陽高能量粒子，透過大氣中的一系列反應，產生放射性碳。 由於樹木利用空氣中的碳製造木材，年輪記錄了過去太陽活動的歷史，Hessl 說。 可以追溯到幾個世紀前的長年輪記錄揭示了被稱為”三宅事件”的異常嚴重風暴的證據，這些風暴的特點是大氣中放射性碳的數量迅速增加。 第一次三宅事件發生在西元774 年和西元993 年，是在12 年前發現的。 從那時起，研究界在過去的14,000 年裡又發現了7 次事件。

對樹木年輪的研究可能有助於為可能威脅衛星和太空人的太空天氣事件做好準備。 西維吉尼亞大學地理學教授艾米-赫塞爾（Amy Hessl）正在領導一個由美國國家科學基金會資助的計畫。 圖片來源：西維吉尼亞大學照片

“其中一些事件非常極端，會對我們現在的電信系統造成難以置信的破壞，”Hessl 說。 “這是非常罕見的事件，但並非不可能發生。我們依賴於衛星，如果它再次發生，可能會摧毀我們的大部分電信設施，需要15 年才能恢復。 它的威力就是這麼大。”

太陽耀斑引發了撞擊地球的大多數高能量粒子事件，但粒子也可能來自太陽系外的銀河宇宙射線，通常由超新星等爆炸引發。 雖然大多數證據都顯示太陽是三宅事件的源頭，但赫塞爾說，她希望世界各地的年輪記錄能幫助科學界找出原因，並確定這些事件的嚴重程度。三宅事件發生於西元774-775年，這段時期宇宙射線產生同位素的急劇增強，特徵是樹木年輪中碳14及冰芯中的鈹-10、氯-36濃度大幅增加。

問題在於年輪中記錄的數據可能並不像研究人員曾經認為的那麼簡單明了。

“直到最近，科學家一直認為樹木會均勻地吸收放射性碳，”Hessl 說。 “我們一直把樹木當作科學儀器來對待。但它們不是。 它們吸收放射性碳的方式可能存在很大偏差。 因此，我們一直在研究為什麼不同種類的樹木或不同地點的樹木吸收放射性碳的方式不盡相同。

來自三宅事件的證據還表明，一些樹木正在儲存碳，它們將在以後進行分配–這使得它們成為不那麼可靠的大氣化學記錄器。 為了了解其中的原因，Hessl 和她的合作者–北亞利桑那大學的Maria Carbone 和蒙大拿州立大學的Rachael Filwett–正在研究不同樹木每年記錄大氣放射性碳的一致性。 他們在美國發現了三個地點，那裡的木材至少可以追溯到過去三次主要三宅一生事件中的一次，而且他們可以在那裡研究這些相同樹種在活樹中的生理機能。

Hessl 說：”我們正在研究三種在木材生產方面具有截然不同生理策略的樹種。猶他州的一種常綠針葉樹–刺松，是世界上壽命最長的樹種。 它們的壽命長達數千年，是我們了解過去大氣中放射性碳含量的主要依據。

研究團隊將能夠將猶他州的刺松與北卡羅來納州的落葉禿柏以及密蘇裡州河床中保存的橡樹進行比較。 在提取鉛筆大小的樹芯樣本（如果樹已經枯死，則提取橫斷面樣本）後，他們將使用交叉測年法（一種獨立的測年技術，可讓科學家確認每個年輪形成的年份）對每個年輪進行測年。 任何一棵在三宅事件期間還活著的樹都會將這些事件記錄在年輪的化學成分中。 但赫塞爾說，她預計並非所有樹木都會以同樣的方式記錄這些事件。

Hessl 說：”我們正試圖確定這些事件的極端程度。它們究竟是什麼時候發生的？放射性碳在大氣中持續了多久？我們需要確保我們使用的是可靠的記錄器，所以這就是我們要弄清楚的。

透過研究不同樹木記錄過去事件的方式以及它們今天吸收放射性碳的方式，她希望更了解如何為未來的事件做好準備，包括那些足以威脅技術基礎設施的強烈事件。 雖然她說三宅一生事件是極端的，不太可能發生，但關鍵是要提前做好準備。

“有些事情被誇大了，但我們看到了大流行病期間發生的最初恐慌。 因此，嘗試找出這些事情的上限書籤，然後將其傳達給IT 界，從而保護我們的技術，是非常合理的。 “

這項研究由美國國家科學基金會資助。

編譯自scitechdaily