中国科学家首证775年最强太阳爆发（图）

　　周大庄

新闻背景

据中国科学院网站报道，国家空间科学中心特聘研究员周大庄等科研人员，通过分析碳14显著增长事件和对我国史料记载的研究发现，在公元775年，发生了迄今已知最强的太阳高能粒子事件。本版特约主要研究者就相关问题向读者作科普介绍。

古树碳14增长来历不明

2012年，日本麦亚克研究组发现，日本雪松树年轮在774—775年间的放射性碳14有千分之十二的高增长；欧洲乌叟斯肯等研究组发现，欧洲橡树年轮的放射性碳14具有同样的增长。中国研究者也发现，南中国海珊瑚在773—775年有相似的放射性碳14快速增长。这些结果表明，775年左右碳14的增长是全球性的现象。

科学家们知道，当宇宙射线进入地球大气层时，它们与大气物质发生反应产生中子，中子进一步与氮14原子核发生反应产生碳14，会沉降在树木、珊瑚和冰芯中。因此测量树木、珊瑚和冰芯年轮碳14的变化可以推导宇宙射线的强度变化。

而宇宙射线可以分为银河宇宙射线和太阳宇宙射线两种。前者起源于超新星、脉冲星和其他高能天体活动；后者起源于太阳高能活动——耀斑和日冕物质抛射。地球环境中，在非超高能范围内太阳宇宙射线的强度高于银河宇宙射线。

那么，775年左右的碳14增长到底是来自何方的力量造成的？

超新星爆发可能性很低

研究表明，银河宇宙射线的正常变化幅度低，不可能诱发碳14的高增长，因而应当排除掉，于是碳14高增长的来源可能是具有强粒子发射的太阳粒子事件，和伴有伽马射线发射的超新星爆发。

超新星伽马射线可通过光核反应产生中子，从而产生碳14，因此较早的研究认为超新星是775年左右碳14高增长的一个可能起源。但是研究人员并没有在著名超新星事件SN1006和SN1054对应年代找到碳14增长。据估算，如果775年左右的碳14增长起源于超新星伽马射线，则这个超新星的能量将是普通超新星能量的100倍，这样的事件极难发生。

另一方面，研究人员发现，为了产生类似775年左右的碳14增长，超新星必须距地球约一百光年，这样的事件定会刺眼地亮，远比月光还亮，并且会持续数月之久，这样奇异的现象历史上不会没有记载。同时，因为如此地靠近地球，超新星遗迹一定会仍然可见。事实上，蟹状星云是天空中最亮的超新星遗迹，如果地球附近有相应于775年左右碳14高增长的超新星，它应该比蟹状星云更亮，人类不会看不到。

根据以上分析，必须排除775年左右碳14高增长的超新星起因。