中國科學家首證775年最強太陽爆發（圖）

　　周大莊

新聞背景

據中國科學院網站報道，國家空間科學中心特聘研究員周大莊等科研人員，通過分析碳14顯著增長事件和對我國史料記載的研究發現，在公元775年，發生了迄今已知最強的太陽高能粒子事件。本版特約主要研究者就相關問題向讀者作科普介紹。

古樹碳14增長來歷不明

2012年，日本麥亞克研究組發現，日本雪松樹年輪在774—775年間的放射性碳14有千分之十二的高增長；歐洲烏叟斯肯等研究組發現，歐洲橡樹年輪的放射性碳14具有同樣的增長。中國研究者也發現，南中國海珊瑚在773—775年有相似的放射性碳14快速增長。這些結果表明，775年左右碳14的增長是全球性的現象。

科學家們知道，當宇宙射線進入地球大氣層時，它們與大氣物質發生反應產生中子，中子進一步與氮14原子核發生反應產生碳14，會沉降在樹木、珊瑚和冰芯中。因此測量樹木、珊瑚和冰芯年輪碳14的變化可以推導宇宙射線的強度變化。

而宇宙射線可以分為銀河宇宙射線和太陽宇宙射線兩種。前者起源于超新星、脈沖星和其他高能天體活動；后者起源于太陽高能活動——耀斑和日冕物質拋射。地球環境中，在非超高能范圍內太陽宇宙射線的強度高于銀河宇宙射線。

那么，775年左右的碳14增長到底是來自何方的力量造成的？

超新星爆發可能性很低

研究表明，銀河宇宙射線的正常變化幅度低，不可能誘發碳14的高增長，因而應當排除掉，于是碳14高增長的來源可能是具有強粒子發射的太陽粒子事件，和伴有伽馬射線發射的超新星爆發。

超新星伽馬射線可通過光核反應產生中子，從而產生碳14，因此較早的研究認為超新星是775年左右碳14高增長的一個可能起源。但是研究人員并沒有在著名超新星事件SN1006和SN1054對應年代找到碳14增長。據估算，如果775年左右的碳14增長起源于超新星伽馬射線，則這個超新星的能量將是普通超新星能量的100倍，這樣的事件極難發生。

另一方面，研究人員發現，為了產生類似775年左右的碳14增長，超新星必須距地球約一百光年，這樣的事件定會刺眼地亮，遠比月光還亮，并且會持續數月之久，這樣奇異的現象歷史上不會沒有記載。同時，因為如此地靠近地球，超新星遺跡一定會仍然可見。事實上，蟹狀星云是天空中最亮的超新星遺跡，如果地球附近有相應于775年左右碳14高增長的超新星，它應該比蟹狀星云更亮，人類不會看不到。

根據以上分析，必須排除775年左右碳14高增長的超新星起因。