一場古老的太陽風暴在樹木年輪和著名詩人的日記上留下了印記:“北方天空中的紅光”
太陽週期縮短了幾年,太陽在 13 世紀初經歷了一個極其活躍的階段——至少,樹木年輪中留下的證據和歷史記錄表明,在公元 1200 年至 1204 年期間,質子爆發和增強的日冕物質拋射襲擊了地球。
更具體地說,由日本沖繩科學技術研究所 (OIST) 日地環境和氣候研究所的宮原博子 (Hiroko Miyahara) 領導的科學家發現了一次劇烈太陽耀斑的殘餘物。 質子 樹木年輪中的事件可以追溯到 825 年前。
太陽質子事件(SPE)是一種以十分之九的速度加速的質子爆發。 光速 來自太陽耀斑和 日冕物質拋射。 SPE 可能極其危險,會威脅太空人和太空船。然而 地球地球磁場可以阻擋大多數質子,偶爾會有一些質子突破地球磁屏蔽並降落在地球上。 氣氛 它們與大氣中的氣體碰撞,產生一種碳原子(碳14),這些原子在地球上移動並融入生物體(包括樹木)中。
宮原的團隊使用《明月》作為尋找歷史 SPE 的起點,《明月》是一位名叫藤原帝香 (Fujiwara no Teika) 的日本朝臣和詩人的日記,他生活在 1162 年至 1241 年間。日記中說,1204年2月,詩人看到「京都上空的北方天空出現紅光」。京都位於北緯35度,緯度相當低 極光 由於極光通常侷限於兩極-太陽風暴越強,越接近中緯度地區可以看到極光。 (藤原帝香一定覺得特別奇怪,他根本不知道自己在看什麼。)
中國天文學家也在同一時期目睹了紅色極光。儘管SPE並未直接導致極光的產生,但它們與引起極光的日冕物質拋射有關。因此,異常強烈的極光是尋找歷史 SPE 的良好起點。
在日本北部埋藏於 13 世紀初的 Asunaro 樹遺骸中,宮原研究小組發現了年輪中含有碳 14,其年代可追溯至 1200 年冬季至 1201 年春季。年輪是「次極端」SPE 確鑿無疑的證據。
宮原在一份報告中說:“先前對歷史 SPE 的研究主要集中在罕見的、極其強大的事件上。” 陳述。 “我們的論文為檢測次極端 SPE 提供了基礎。”
次極端 SPE 較為常見,其能量約為較極端 SPE 的 10% 至 30%,但仍很危險。
宮原說:“次極端 SPE 的檢測更具挑戰性,但我們的方法現在使我們能夠有效地識別它們,並更好地了解它們最有可能發生的條件。”
宮原的團隊應用所謂的「樹木氣候學」(即研究樹木年輪之間的空間如何記錄氣候變遷)得出結論,認為這段時期的陽光一定是過度暴露的。
「高精度數據不僅使我們能夠準確地確定次極端太陽質子事件的年代,還使我們能夠清晰地重建 太陽週期 那個時期,」宮原說。「今天, 太陽它的活動以11年為一個週期波動,但我們發現當時的週期只有七到八年,這表明太陽非常活躍。我們約會的 SPE 發生在這些週期之一的高峰期。 」
有趣的是,日本和中國觀測者記錄到的極光是在太陽週期下降到週期最小值時出現的。這與通常的預期相反,即當太陽最活躍、遠離日冕物質拋射時,太空天氣就會增強。
宮原說:“這是出乎意料的,我們很高興進一步研究什麼太陽條件可能導致這種情況。”
的研究 同位素 冰芯、樹木化石和沈積物中的碳-14和鈹-10表明,太陽週期的長度和活動在過去11,000年中發生了變化,因此發現13世紀初太陽週期較短並不一定令人驚訝。然而,從 1940 年左右開始,我們一直處於被認為是 9000 年來太陽活動最強烈的時期,直到這一新發現表明中世紀時期存在著更強烈的時期。
根據我們對離我們最近的恆星的了解,顯然我們還有很多東西需要學習,但歷史可以成為我們填補太陽秘密過去的指南。
研究結果發表在該雜誌 2026 年第 102 卷第 4 期中 日本科學院院刊 B 系列。