古树的年轮可能蕴藏着史诗般的太空爆炸故事

有新的研究证明 , 地球上的古树年轮上也许有超新星爆炸的印记 。 为了验证这一假设 , 布拉肯里奇和他的团队他们列出了过去四万年中已知的超新星名单 , 然后 , 他们将这份清单与同一时期树木年轮中放射性碳尖峰的记录进行了比较 , 他们发现离地球最近的八颗超新星似乎都与放射性碳尖峰相对应 。
正文翻译为中文内容如下:
一颗大质量恒星的死亡绝不是平静的过程 。 巨大的爆炸力会摧毁它的外层物质 , 过程中释放出的高能伽马射线能照亮其所在的空间达数年之久 。 而空旷的太空并非暴露在这种辐射之下的唯一事物 。 新的研究证明 , 地球上的古树可能记录了这些天体爆炸的证据 。
古树的年轮可能蕴藏着史诗般的太空爆炸故事
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超新星爆发假想图|图源:earth-chronicles
来自科罗拉多大学博尔德分校的地球科学家罗伯特·布拉肯里奇(RobertBrakenridge)说到:“这些爆炸都是非常极端的事件 , 它们的潜在影响看起来和年轮记录相符合 。 ”
银河系中恒星爆炸的频率难以确定 。 几种不同的测定技术认为银河系中每世纪应该发生1到3次超新星爆发 , 但是最近一次观察到超新星爆发的记录是在400多年前 。
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图解:SN1604 , 或称开普勒超新星 , 距离地球约1.3万光年 , 位于银河系蛇夫座内 。 是400年来最后一颗只靠肉眼就可以观测到的超新星 , 世界多国均有观测记录 。 |图源:NASA
有证据表明超新星爆发可能会被我们忽略 , 比如被认为大约在120年前爆炸的恒星残骸(G1.9+0.3) 。 超新星爆发时 , 亮度达到峰值然后随时间减弱 , 人们除了用肉眼观察 , 还可以利用远镜 , 我们理应能够相当清楚地观察到这一过程 , 但人类的记录好像并不完整 。
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图解:超新星遗迹G1.9+0.3位于射手座 , 半径超过1.3光年 , 据估计 , 其爆炸产生的光应在1890到1908年间到达地球 , 由于被银河系中心密集的气体和尘埃所掩盖 , 所以从地球上看不到爆炸 。 |图源:NASA
也许我们需要离家更近些才能“看见”这些超新星 。
布拉肯里奇和他的团队在距今4万年前的年轮中发现了附近古老的超新星留下的痕迹 。 研究结果表明 , 在过去的15000年间 , 可能有4个离地球足够近的超新星在年轮中留下了它们的线索 。
线索来自碳的放射性同位素 , 即“碳-14”或“放射性碳”的丰度 。 与其他自然存在的碳同位素相比 , 放射性碳在地球上仅以痕量存在 。
放射性碳是在高层大气中受来自太空的宇宙射线轰击而产生 。 宇宙射线进入大气层 , 与大气中的氮原子相互作用 , 触发核反应从而产生放射性碳 。 由于太空中的宇宙射线持续存在 , 因此地球上产生的放射性碳的量相对比较稳定 。
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古树的年轮可能蕴藏着史诗般的太空爆炸故事】图解:大气中的氮与宇宙射线反应产生放射性碳 , 并通过植物的光合作用进入生物圈 。 |图源:varieerinhetverkeer
树木的年轮中天然存在着一些放射性碳 。 年轮上不时会出现一个明显的放射性碳尖峰 , 并在数年内逐渐褪去 。 由于我们已知太阳活动是宇宙射线一个相当重要的来源 , 因此通常将这些峰值解释为太阳耀斑和太阳风留下的痕迹 。
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太阳耀斑|图源:NASA/SDO