北京
公元1204年2月，日本京都。一位名叫藤原定家的宮廷詩人在日記中寫道，他在北緯35度的天空中看到了"北方的紅光"。這個(gè)緯度對(duì)于極光來說太低了——通常情況下，極光只出現(xiàn)在極地附近。極光越強(qiáng)，才能在中低緯度被觀測(cè)到。對(duì)于不了解這一現(xiàn)象的古人來說，這必定是一番奇異的景象。
這份名為《明月記》的日記，如今成為科學(xué)家研究古代太陽活動(dòng)的關(guān)鍵線索。由日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)（OIST）太陽-地球環(huán)境與氣候研究單元的宮原弘子領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，正是從這份文獻(xiàn)出發(fā)，結(jié)合樹木年輪中的化學(xué)痕跡，還原了一場(chǎng)發(fā)生在13世紀(jì)初的太陽質(zhì)子事件。
太陽質(zhì)子事件（SPE）是由太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射加速產(chǎn)生的質(zhì)子流，速度可達(dá)光速的90%。這類事件對(duì)宇航員和航天器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。地球磁場(chǎng)雖然能阻擋大部分質(zhì)子，但偶爾仍有部分穿透磁屏蔽進(jìn)入大氣層，與氣體碰撞產(chǎn)生碳-14原子。這些碳-14隨大氣環(huán)流分布，最終被生物體吸收——包括樹木。
研究團(tuán)隊(duì)在日本北部出土的羅漢柏遺骸中，發(fā)現(xiàn)了公元1200年冬至1201年春期間樹木年輪里的碳-14異常。這是"亞極端"太陽質(zhì)子事件的直接證據(jù)。宮原弘子在聲明中指出："以往對(duì)歷史太陽質(zhì)子事件的研究多聚焦于罕見的極端事件，我們的研究為探測(cè)亞極端事件提供了基礎(chǔ)。"
亞極端事件的能量約為最極端事件的10%至30%，但發(fā)生頻率更高，同樣具有危險(xiǎn)性。同期，中國天文學(xué)家也記錄了紅色極光的觀測(cè)。雖然太陽質(zhì)子事件并非極光的直接成因，但二者都與日冕物質(zhì)拋射相關(guān)，因此異常強(qiáng)烈的極光成為搜尋歷史太陽質(zhì)子事件的重要起點(diǎn)。
綜合樹木年輪與文獻(xiàn)記錄，科學(xué)家推斷13世紀(jì)初的太陽活動(dòng)周期比現(xiàn)今短數(shù)年，且處于異常活躍期。公元1200年至1204年間，地球可能經(jīng)歷了一系列質(zhì)子爆發(fā)和增強(qiáng)的日冕物質(zhì)拋射。一位詩人的夜空觀察，與樹木沉默的化學(xué)記憶，共同拼出了這幅跨越八個(gè)多世紀(jì)的太陽活動(dòng)圖景。
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