冰中保存着古代大规模太阳风暴的证据

对冰芯中的放射性化学物质的分析表明,在公元前7176年左右,一场最强大的太阳风暴袭击了地球
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丢弃的冰芯在阳光照耀下的雪中。

格陵兰岛一个钻井现场的废弃冰芯。

汤姆·梅特卡夫贡献者

(世界杯万博app科学内幕)——9000多年前的几个晚上,在我们的许多祖先还穿着动物皮的时候,北方的天空会闪烁着明亮的灯光。

古代冰芯中的化学同位素表明,史上最大规模的太阳风暴之一发生在公元前7176年左右,它可能已经被注意到了。

瑞典隆德大学的地质学教授Raimund Muscheler说:“我们知道大多数高能活动都伴随着地磁暴。”“所以很可能有可见的极光。”

Muscheler是a一月份发表的研究在《自然通讯报告了导致大量高能粒子或伽马射线撞击地球的古代事件的证据。

这次事件在大气中产生了不同种类的放射性铍和氯;这些同位素随着每年的季节性降雪落到地面上,保存在古老的冰层中。其原因几乎可以肯定是由质子、电子和离子——被称为太阳高能粒子(SEPs)——组成的太阳风暴,尽管银河系的伽马射线爆发和超新星也会在冰中留下类似的化学特征。

研究人员现在已经检查了格陵兰岛和南极洲几个钻探项目的冰芯,这是一项困难而耗时的任务。

在这两个地区的冰芯中,他们发现了发生在公元993或994年、公元774或775年和公元前660年的三次SEP事件的证据,这些事件都与太阳风暴有关。

但他们也发现了另一个大规模SEP事件的证据——之前没有记录——发生在公元前7176年,也就是大约9200年前。

因为它的强度可以通过放射性同位素铍和氯的水平来估计,他们确定公元前7176年的太阳风暴非常严重,如果今天发生同样强烈的风暴,它可能会造成灾难性的后果,包括摧毁轨道上的卫星,破坏通讯网络,切断电网。

Muscheler说:“过去70年我们有仪器数据的已知事件都要小得多。”他指出,这些古代事件的规模大约是现在的10倍。

研究人员说,公元前7176年太阳风暴的一个令人费解的特征是,它发生在一个被认为是“平静”的阶段——被称为“太阳活动极小期”——在11年的太阳活动周期中,太阳风暴不太可能发生。他们警告说,目前的风险评估没有适当地考虑到这种可能性。

但是美国宇航局戈达德太空飞行中心的太阳物理学家迪恩·佩斯内尔(Dean Pesnell)没有参与这项研究,他计算出公元前7176年的风暴不是发生在实际的太阳活动极小期,而是在一个新的太阳活动周期的开始。

佩斯内尔,他是太阳动力学观测卫星他说,太阳风暴也可能发生在太阳活动周期下降阶段的末尾。“他们不典型,但也不出人意料。”

Jan Janssens是位于布鲁塞尔的日地卓越中心的通讯专家,该中心负责协调对太阳的国际研究,他同意佩斯内尔关于太阳风暴可能发生在太阳活动周期的开始或结束。“有可能,”他在一封电子邮件中说。“显然,这种情况不会经常发生,当然也不会发生在太阳活动周期的最小值期间,但它显然偶尔会发生。”

如果太阳风暴不是发生在太阳活动极小期,而是发生在一个新的太阳活动周期的开始,这将破坏研究人员的警告,即这样的风暴可能发生在那个时候,而且没有得到适当的解释。

太阳活动周期是由太阳强大磁场的纠缠和解纠缠引起的。太阳黑子和太阳风暴在太阳活动周期的最大值附近更为常见,而在最小值附近则不那么常见。

研究太阳风暴的达特茅斯学院(Dartmouth College)物理学和天文学教授玛丽·哈德森(Mary Hudson)说,如果公元前7176年的太阳风暴发生在太阳活动极小期附近,那么它可能会比以往更加严重。然而,在太阳活动极大期附近的风暴,虽然更为常见,但可能没有平常那么严重。(然而,这一明显现象背后的太阳机制尚不清楚,一些科学家也不清楚争论它是否真的存在.)

哈德逊也没有参与冰芯研究,他在一封电子邮件中指出,1859年天文学家观测到的著名的强大太阳风暴“卡灵顿事件”(Carrington Event)也发生在太阳活动极小期附近,公元774或775年的强大太阳风暴也是如此。

到目前为止,现代世界还没有受到太阳风暴的严重影响。杨森指出,它们会严重破坏卫星,以强烈的辐射爆发威胁太空宇航员的健康,并干扰用于通信网络和船舶和飞机导航的无线电信号长达数小时。

它们还可以通过产生意想不到的电流,克服电网变压器,从而破坏电网。最近几次最严重的太阳风暴2003年的万圣节风暴1989年,一场强烈的太阳风暴使加拿大魁北克省陷入停电。但佩斯内尔表示,电力公司近年来已经更加意识到这种风险,并“加固”了设备以抵御太阳风暴的破坏。

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作者简介和故事档案

汤姆·梅特卡夫,伦敦记者,主要报道科学、太空、考古学、地球和海洋。他为BBC、NBC新闻、《生活科学》、《科学美国人》、《航空与太空》等媒体撰稿。