廣州地化所等發現地球歷史大氣14C含量變化新成因

　　長久以來，地球歷史時期大氣14C含量的異常變化均被單一歸結為宇宙射線強度的變化，如太陽耀斑和超新星爆發等引起的14C含量增加。

　　中國科學院廣州地球化學研究所孫衛東研究員領銜的合作研究團隊(中國科學技術大學劉羿和彭子成，中國科學院廣州地球化學研究所張兆峰、凌明星和沈承德，臺灣大學沈川洲，中國科學院地球環境所劉衛國，中國科學院自然科學史研究所孫小淳和北京大學劉克新)，通過高分辨率14C、碳氧同位素、高精度鈾釷等年代學研究方法，分析了采自中國南海的珊瑚樣品，詳細厘定了公元773年左右Δ14C激增1-1.5%的過程，發現造成此次Δ14C增加事件是由數個高強度的脈沖(3-6%)組成，其大幅度快速波動特征完全不同于傳統宇宙射線增強所導致14C含量增加后逐漸遞減的特征，并提出此次14C含量變化很可能是由彗星落入地球大氣造成。

　　彗星中富含氮的化合物，在進入地球大氣圈層之前，直接暴露于高強度的宇宙射線中，可通過14N(n,p)14C 反應形成大量的14C，其14C/12C比地球大氣高幾個數量級。當彗星落入大氣時，快速燒毀過程中所釋放的大量14C會被海表的珊瑚和日本歐洲的樹輪記錄下來。這一推斷也得到了歷史資料的證實：如《舊唐書》和《新唐書》記載，唐代宗大歷七年(公元773年)確實出現了非常壯觀的彗星天象。《新唐書天文志》：“大歷七年十二月丙寅，有長星于參下。

其長亙天。長星，彗屬。”;《舊唐書》則記載：大歷七年十二月“丙寅雨土，是夜長星出于參，其長亙天”(“其長亙天”，表明彗星已進入地球大氣范圍，而“雨土”則有可能是彗核碎裂造成的)。

　　這個發現不僅更新了我們對地球歷史時期大氣14C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。同時，該研究成果為珊瑚、石筍、樹輪等古氣候古環境信息載體的研究提供了新思路和新方向。

　　論文于2014年1月16日發表于英國自然出版社的Scientific Reports(Sci. Rep. 4, 3728; DOI:10.1038/srep03728 2014)雜志上。孫衛東為通訊作者，劉羿和張兆峰為共同第一作者。

廣州地化所等發現地球歷史大氣14C含量變化新成因