恶劣的太空天气会在树木年轮上留下痕迹，西弗吉尼亚大学的一名研究人员表示，这一证据可能有助于为未来威胁通信卫星和宇航员的毁灭性事件做好准备。
西弗吉尼亚大学埃伯利文理学院的地理学教授艾米·赫斯尔说，有很多种不可预测的太空天气——包括在两极附近引起极光的地磁风暴——古树的年轮揭示了遥远过去的一些罕见和极端事件。
“如果这些事件中的一个发生在今天，而你正在飞往挪威的高纬度航班上，你可能会在飞机上接受一辈子的辐射剂量，”赫塞尔说。“如果你在太空中，它可能会杀死你。”
赫塞尔最近从美国国家科学基金会获得了超过20.2万美元的资金，用于进一步探索这个主题。
一些事件会产生太阳高能粒子，通过大气中的一系列反应，产生放射性碳。由于树木利用空气中的碳来制造木材，树木的年轮记录了过去太阳活动的历史，Hessl说。追溯到几个世纪前的树木年轮记录揭示了异常严重的风暴的证据，被称为“三屋事件”，其特征是大气中放射性碳含量的迅速增加。第一次三宅事件发生在公元774年和公元993年，是在12年前发现的。从那时起，研究界在过去的14000年里又发现了7个事件。
赫塞尔说：“其中一些事件非常极端，会对我们现在的电信系统造成难以置信的破坏。”“这是一个非常罕见的事件，但也不是不可能。我们依赖卫星，如果它再次发生，它可能会摧毁我们的大部分电信，需要15年的时间才能恢复。它就是这么强大。”
太阳耀斑引发了撞击地球的高能粒子事件，但粒子也可能来自太阳系外的银河宇宙射线，通常由超新星等爆炸引发。虽然大多数证据都指出太阳是三宅事件的源头，但赫塞尔说，她希望来自世界各地的树木年轮记录可以帮助科学界查明原因，并确定这些事件的严重程度。
问题是树木年轮记录的数据可能不像研究人员曾经认为的那样简单。
“直到最近，科学家们一直认为树木可以均匀地吸收放射性碳，”赫塞尔说。“我们一直把树木当作科学仪器来对待。但事实并非如此。它们在吸收放射性碳的方式上可能有很大的偏差。所以我们一直在研究为什么不同种类的树木或不同地点的树木吸收放射性碳的方式不同。然后当你查看数据时，你就能更好地了解这个记录仪的可靠性。”
来自三宅事件的证据也表明，一些树木正在储存碳，以后再分配，这使得它们不太可靠地记录大气化学。为了理解其中的原因，Hessl和她的合作者——来自北亚利桑那大学的Maria Carbone和来自蒙大拿州的Rachael Filwett——正在研究不同树木在每年记录大气放射性碳方面的一致性。他们在美国找到了三个地方，那里的木材至少可以追溯到最近三次三宅事件中的一次，他们可以在那里研究这些物种在活树上的生理学。
“我们正在研究三种具有非常不同的木材生产生理策略的物种，”Hessl说。一种来自犹他州的常绿针叶树，狐尾松，是世界上最长寿的树种。它们存活了几千年，是我们了解过去大气中放射性碳的基础。这就是我们如何知道过去的水平是什么样子的，它们是研究最多的。”
该团队将能够将犹他州的狐尾松与北卡罗来纳州的落叶秃柏树和密苏里州河床上保存的橡树进行比较。在取下铅笔大小的岩心样本（如果树木已死，则取其横截面大小）后，他们将使用交叉年代测定法测定每个年轮的年份。交叉年代测定法是一种独立的年代测定技术，可以让科学家确认每个年轮形成的年份。任何在三宅事件期间存活的树木都会将这些事件记录在年轮的化学成分中。但赫塞尔说，她预计并不是所有的树都会以同样的方式这样做。
“我们正试图确定这些事件有多极端，”赫塞尔说。“具体是什么时候发生的？”放射性碳在大气中存在了多长时间？我们需要确保我们使用的是可靠的记录仪，所以这就是我们要弄清楚的。这些树在记录大气中的放射性碳水平方面有多可靠？”
赫塞尔说，通过研究不同树木记录过去事件的方式以及它们今天如何吸收放射性碳，她希望更好地了解如何为未来的事件做好准备，包括那些足以威胁技术基础设施的事件。虽然她说三宅事件是极端的，不太可能发生，但关键是提前准备。
“有些事情有点被夸大了，但我们看到了大流行期间最初的恐慌。因此，我们很有理由尝试弄清楚这些东西的高端书签是什么，然后与it界进行沟通，这样我们的技术就能得到保护。”
