「天空發出紅光!」日本古代詩人記錄天文奇觀 成為最新太空研究線索

袁維翎
支持
本文經授權轉載自友站臺北市立天文科學教育館文/ 王庭萱 

地球一瞬,世界各地正發生這些大小事。

註:本文為單一事件快訊報導,非深度文章

文章插圖

網友Okinawa Institute of Science and Technology

現代對極端的太陽活動造成的太空天氣活動已有較為全面的紀錄,但是溯及過去的事件仍然有許多尚待填補的空白。

近期一項來自沖繩科學技術大學院大學 (OIST) 的團隊展示了一項檢測太陽質子事件(solar particle event, SPE)的新方法,對埋藏在日本北部的樹木進行精確的碳14測量,透過這種方式他們確認到一次SPE的發生時間,在西元1200年冬天到1201年春天之間,恰好是中世紀太陽活動異常活躍的時期。

用碳14含量算出太陽活動週期

太陽質子事件(SPE)中的高能量粒子會以高達光速90%的速度抵達地球,通常這些粒子會被地球磁場偏轉,在磁力線與地球大氣相交的極地附近引發無害的極光。但是在特別強烈的事件期間,一些粒子能夠穿過地球磁場並與大氣碰撞,形成碳14化合物,這些化合物會在大氣中循環最終被有機物吸收。

透過超高精度的技術測量保存完好的有機物中的碳14含量,研究團隊得以識別過去一萬年的太陽活動波動,並觀測到傳統方法無法探測到的微小變化。這類亞極端事件發生的頻率更高,規模雖然只有最極端事件的約10%到30%,但仍具有危險性。

古代日記立大功!

然而這類方法相當耗時,團隊首先需要知道何時何地能尋找過去太空天氣事件的證據。在本研究中,第一個線索來自日本著名朝臣兼詩人藤原定家(1162-1241)的日記《明月記》,記載他在西元1204年2月目擊京都北部天空出現了紅光。團隊藉此測量在青森縣北部出土的樹木標本的碳14含量,發現比例出現峰值,代表可能發生了亞極端太陽質子事件。

文章插圖

左圖為日本詩人藤原定家畫像,右圖為藤原定家日記《明月記》,內容提到「北方天空的紅光」。

網友Okinawa Institute of Science and Technology

結合樹木年輪氣候學研究,研究人員把這個事件的發生時間限縮於1200年冬季到隔年春季之間,在此期間中國也有出現過紅色低緯度極光的紀錄。高精度的數據不只能夠精確定位年代,還能重現該時期的太陽活動週期。現今的太陽活動以11年為週期波動,但是團隊發現在當時的週期只有7到8年,代表當時的太陽活動可能非常活躍,而他們測量到的SPE就在其中一個週期的峰值時期。

◆ 研究團隊測量所使用的樹木標本。

人類想重返月球,得避開輻射危機

這項研究有助於填補太陽活動歷史紀錄中的空白,加深我們對SPE這類不可預測且危險的事件的理解。儘管SPE很少直接對地球造成危害,但是一旦離開地球磁場的安全範圍,將會直接暴露在致命的粒子輻射下。在1972年阿波羅16號與17號任務間就發生了一系列的SPE,如今隨著人類將重返月球,了解這些突發事件將變得越發迫切。

延伸閱讀

收起全部

參考資料

展開更多