冰層樣本發現第 3 個極端太陽質子風暴事件，可能每千年發生一次

最新研究發現了史上第三個極端太陽質子風暴事件，時間點落在約 2600 年前，強度比近代紀錄最強的太陽風暴還要高 10 倍。目前科學家還不清楚這類極端太陽風暴是否有規律可循，但研究人員警告，發生風險明顯被低估，有可能每千年就遇到一次，如果發生在當代，所有通訊導航儀器都將措手不及，我們有必要做好應對準備。

太陽質子事件（solar proton event，SPE）這一術語於 1950 年代後引入，指太陽輻射的質子被太陽閃焰或日冕物質拋射（coronal mass ejection，CME）事件加速至接近光速，最快十幾分鐘就可到達地球，且質子能量高達 100 MeV（做個比較，核爆帶電粒子的能量範圍約在0.3～3 MeV 之間），將嚴重干擾無線電通訊、破壞衛星、導致電腦瞬間關機重啟。

幸運的是，雖然 SPE 會暫時降解地球的臭氧層，使過量紫外線輻射到達地面，但地球上的生物實際上不會受到質子風暴迫害，地球的大氣層與磁場相當強大，一直在保護弱小的我們；不幸的是，如果國際太空站上的太空人剛好此時外出走動，那麼這些高能質子會直接穿透太空服，導致太空人噁心想吐，嚴重可危及生命。

之前研究已經發現了另外兩個古老的質子風暴，一個發生在公元 993～994 年，另一個發生在公元 774～775 年，前者強度比後者低 2～3 倍，後者也就是「774～775 年間碳 14 飆升」事件，科學家於德國、俄羅斯、美國、紐西蘭、日本等國的樹木年輪中都發現碳-14（14C）濃度激增 1.2%，比正常的變化率高 20 倍，此外，在南極冰層冰芯中也檢測出鈹同位素鈹-10 激增。

目前研究認為，碳-14、鈹-10、氯-36 三種放射性原子與質子風暴有關，而最近瑞典隆德大學團隊在分析格陵蘭冰蓋的樣本時注意到，冰芯中也出現了鈹-10、氯-36 同位素峰值，時間可追溯到公元前 660 年（距今約 2600 年前），符合 SPE 事件證據。

雖然科學家們認識質子風暴還不到一個世紀，無法正確估計極端 SPE 的發生頻率與強度，但現在我們收集了上述 3 個 PCE 事件，隆德大學地質學家 Raimund Muscheler 說，能合理推測平均每 1,000 年可能發生 1 次 PCE 事件。

現代社會高度仰賴電力與電子通訊設備，而且對 PCE 事件束手無策，如果真的遇上了，將對電網、通訊系統、衛星和空中交通導航構成重大風險，影響後果可能比 1859 年卡靈頓事件、1989 年加拿大魁北克全省電力配置癱瘓兩大磁暴事件還要糟。

新論文發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

註：勿將太陽質子事件與磁暴事件混淆，兩者是相關但截然不同的現象。

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（首圖為示意圖，來源：NASA）