唐朝時就有彗星撞地球 《舊唐書》曾有記載(圖)

《舊唐書》文中有記載

　　將濱珊瑚樣本沿中心切成8毫米的珊瑚薄片後，用X光照相，從X光照片上可以看到清晰的珊瑚年生長條紋(類似於樹輪，14毫米/年)(照片提供人：中國科學技術大學劉羿博士)。

用專用鑽機鑽取的化石濱珊瑚巖芯。地點為三亞小東海，其生長年代為唐代。

　　最近，日本科學家通過對雪松碳十四的研究發現：在中國唐朝時期，地球上發生過一次奇怪的大氣碳十四含量突然增加事件。這次事件在歐洲也有明顯的記錄。碳十四是由宇宙射線照射到大氣中氮發生核反應而形成的，這次碳十四大幅度增加事件是通常所認為的太陽耀斑或者是宇宙射線增強造成的嗎？中國的地球科學家們通過解讀三亞小東海的濱珊瑚「史書」，給出了不同的解答——這其實是發生在公元773年冬天的一次彗星撞地球事件！

　　珊瑚記載的

　　自然史突發事件

　　1997年，中國科學技術大學的專家們從三亞小東海採集回來了一批濱珊瑚化石巖芯樣本。這些用專門的鑽探機械鑽取的巖芯樣本看起來灰灰白白，很不起眼，生長的年代卻是遙遠的唐朝。珊瑚對於研究地球化學與環境歷史的地質學家們而言，是難得的自然史書。它們跟巨大的雪松、洞穴裡的石筍一樣，都能用自身每個寒暑的緩慢生長來記錄並映射出地球環境歷史的點點滴滴。

　　2012年6月，國際知名學術期刊《自然》報導過，日本的科學家在雪松年輪中發現在公元774年放射性碳十四含量在一年之內突然增加了1.2%，引起了科學家們的廣泛關注。很多科學家們認為那一年前後有可能發生了強烈的太陽耀斑或者超新星爆發事件，還有科學家們認為那時宇宙可能發生了伽馬射線暴(來自天空中某一方向的伽馬射線強度在短時間內突然增強，隨後又迅速減弱的現象)。

　　如果按照這種解釋思路，導致如此幅度的變化需要正常射線變化10~20倍。如果伽馬射線暴發生的距離夠近，那麼對當時地球上的生物圈的破壞會是巨大的，而史書中卻沒有這樣的記載。針對這一發現，中國的學者開始用濱珊瑚尋找新的解釋。最近，中國科學院廣州地球化學研究所、中國科學技術大學、臺灣大學、中國科學院地球環境所、中國科學院自然科學史研究所和北京大學組成的合作研究團隊給出了更有力的解讀——這次放射性碳十四含量激增的突發事件，很可能是彗星落入地球大氣造成的，而發生的時間，在公元773年冬天(該論文發表在了最新一期的英國《自然》雜誌社(Nature Publishing Group)的《科學報導》(《Scientific Reports》)期刊上)。

　　珊瑚中的碳十四增加可能是彗星撞擊造成的

　　在中科院廣州地球化學研究所，記者見到了該研究課題的帶頭人孫衛東研究員和該論文的共同第一作者張兆峰研究員。「長久以來，地球歷史時期大氣碳十四含量的異常變化都被單一歸結為宇宙射線強度的變化，比如太陽耀斑和超新星爆發等引起的碳十四含量增加。但發生在公元773年左右的這次碳十四激增卻無法用傳統的太陽質子事件或者伽馬射線流來解釋。通過對同時期珊瑚碳十四、碳氧同位素、高精度鈾釷年代學等方面的釐定研究後，我們發現，這次突然的增加事件發生在公元773年冬天，並且有三次時間跨度在4周內的脈衝式增加，每個脈衝強度均超過正常宇宙射線變化的數十倍，其大幅度快速波動的特徵完全不同於傳統宇宙射線增強導致碳十四含量增加後逐漸遞減的特徵。」孫衛東說，「實際上，這種變化更可能是彗星落入地球造成的。」當彗星落入大氣時，很快燒毀，這個過程中釋放大量的碳十四，被海洋表面的珊瑚和陸地上的樹木年輪記錄下來。「除了在南海的珊瑚上，在歐洲和日本的樹木上都留下了這次彗星撞擊事件引起的碳十四激增記錄，影響波及整個北半球。為此我們遍尋古籍。」孫衛東說。

　　《舊唐書》和《新唐書》

　　有彗星闖入的記載

　　幸運的是，研究者從中國的歷史資料中找到了對應的記載。在《舊唐書》和《新唐書》的記載中，唐代宗大曆七年，確實出現了非常壯觀的彗星天象。《新唐書天文志》裡有寫著這樣的話：「[大曆]七年十二月丙寅，有長星於參下。其長亙天。長星，彗屬。」《舊唐書》則記載著：「[大曆七年十二月]丙寅雨土，是夜長星出於參。」大曆七年十二月丙寅對應的時間正是公元773年的1月17日，這與珊瑚碳十四含量增加的起始年代和季節均非常接近。當時彗星撞擊的天象非常壯觀。「當時長安的『土』，有可能是彗核碎裂造成的。『其長亙天』也說明彗星進入了地球大氣的範圍。」孫衛東解釋說，「中科院自然科學史研究所副所長孫小淳研究員查找出了這些史料。我們國家古代重視觀測星象，古代天文學文字記錄的全面，常令國外同行深感羨慕。」這顆彗星有多大呢？孫衛東表示它的規模尚不足以與哈雷彗星相比。「如果是哈雷彗星這種等級的，有可能讓大氣中碳十四的量增長几十乃至上百倍，而不僅僅是增加1.5%。據估計哈雷彗星上一次通過近日點丟失約1.5億噸的物質，其所含的碳十四可能已經接近大氣中碳十四的總量。」

　　珊瑚每天都在「寫」地球「總結」

　　為什麼選擇珊瑚做分析樣本？孫衛東指出，珊瑚生長速度很快，每年可以生長20毫米左右，相比雪松的年輪，珊瑚的解析度更高。在取樣的時候，我們根據珊瑚的X-射線影像加密取樣，每個年輪取25個樣品，相當於每隔兩周一個樣品。這種高解析度使得我們的分析數據能做得更加精細，與氧同位素分析配合，能將彗星撞擊事件發生的事件鎖定在公元773年的冬季，接近溫度最低的季節。

　　張兆峰也告訴記者：「相比之下，石筍的生長最慢，十幾年才長1毫米，可以給出更長時間尺度的記錄。雪松每年生長1毫米左右，其優點是可以準確定年。雖然在判斷年代時，珊瑚不如雪松精準，但珊瑚在顯示季節的變化上更為準確。珊瑚一年能生長15~20毫米，是雪松的十幾倍。這就使得珊瑚樣本有最準確的解析度。可以明顯地看出在冬天長得比較慢，結構緻密，顏色更深，而夏天長得更快，更疏鬆，顏色也較淺。根據氧同位素等可以勾畫出其生長環境的溫度、降水變化。形象來說，珊瑚不是一年寫一次地球環境總結，而是每天都在寫總結。珊瑚的這種高解析度使得我們做的分析數據能更加細緻。」

　　從珊瑚史書中

　　尋找科學證據有助於未來研究

　　這次研究發現有著怎樣的意義？孫衛東說：「以前把大氣碳十四波動簡單歸結為宇宙射線的變化，現在看來需要重新認識。」張兆峰說：「用珊瑚做碳十四測定為我們的解讀提供了精度非常好的數據。這個發現不僅更新了我們對地球歷史時期大氣碳十四含量變化成因的認識，也為研究史前彗星和地球大氣作用提供了一種新的途徑，豐富了我們對地球的認識。探索用珊瑚、石筍、樹輪這些古氣候古環境信息載體來回答有關地球氣候變化問題的方法，也能有貢獻於我們的古氣候研究。科學家們相信，地球大氣變化是有規律可循的，了解過去的信息，有助於我們回答地球氣候未來變化等問題。」

　　張兆峰認為，也許以後我們通過測量黃土、湖泊沉積物中的碳十四成分，有可能會找到這顆彗星落下的具體地點。「珊瑚是一本史書，它能告訴我們古代海平面的變化，氣溫、降雨的變化。能告訴我們幾千年前夏天是不是來得更早一些。」張兆峰說，「也許，未來我們不但可以回答碳十四激增的現象是在哪一年的哪個季節發生的，還可以精確到是在哪一天發生的。」這種從珊瑚史書中尋找科學證據的工作並沒有聽上去那麼簡單，每個數值都需要耗費科學家很大的精力。記者 李文圖片(除署名外)：中國科學院廣州地球化學研究所、中國科學技術大學