广州地化所等发现地球历史大气14C含量变化新成因

　　长久以来，地球历史时期大气14C含量的异常变化均被单一归结为宇宙射线强度的变化，如太阳耀斑和超新星爆发等引起的14C含量增加。

　　中国科学院广州地球化学研究所孙卫东研究员领衔的合作研究团队(中国科学技术大学刘羿和彭子成，中国科学院广州地球化学研究所张兆峰、凌明星和沈承德，台湾大学沈川洲，中国科学院地球环境所刘卫国，中国科学院自然科学史研究所孙小淳和北京大学刘克新)，通过高分辨率14C、碳氧同位素、高精度铀钍等年代学研究方法，分析了采自中国南海的珊瑚样品，详细厘定了公元773年左右Δ14C激增1-1.5%的过程，发现造成此次Δ14C增加事件是由数个高强度的脉冲(3-6%)组成，其大幅度快速波动特征完全不同于传统宇宙射线增强所导致14C含量增加后逐渐递减的特征，并提出此次14C含量变化很可能是由彗星落入地球大气造成。

　　彗星中富含氮的化合物，在进入地球大气圈层之前，直接暴露于高强度的宇宙射线中，可通过14N(n,p)14C 反应形成大量的14C，其14C/12C比地球大气高几个数量级。当彗星落入大气时，快速烧毁过程中所释放的大量14C会被海表的珊瑚和日本欧洲的树轮记录下来。这一推断也得到了历史资料的证实：如《旧唐书》和《新唐书》记载，唐代宗大历七年(公元773年)确实出现了非常壮观的彗星天象。《新唐书天文志》：“大历七年十二月丙寅，有长星于参下。

其长亘天。长星，彗属。”;《旧唐书》则记载：大历七年十二月“丙寅雨土，是夜长星出于参，其长亘天”(“其长亘天”，表明彗星已进入地球大气范围，而“雨土”则有可能是彗核碎裂造成的)。

　　这个发现不仅更新了我们对地球历史时期大气14C含量变化成因的认识，也为研究史前彗星和地球大气作用提供了一种新的途径。同时，该研究成果为珊瑚、石笋、树轮等古气候古环境信息载体的研究提供了新思路和新方向。

　　论文于2014年1月16日发表于英国自然出版社的Scientific Reports(Sci. Rep. 4, 3728; DOI:10.1038/srep03728 2014)杂志上。孙卫东为通讯作者，刘羿和张兆峰为共同第一作者。

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