鹿児島県・屋久島で伐採された樹齢1900年の屋久杉の年輪を分析した結果、奈良時代後期の775年に宇宙で何らかの変動があったことが分かったと、名古屋大太陽地球環境研究所の増田公明准教授らのグループが発表した。
超新星爆発か、太陽表面で巨大な爆発が起きた可能性があるという。
研究成果は3日付の英科学誌ネイチャー電子版に掲載された。
研究グループは1956年に伐採された屋久杉を入手。750~820年に該当する年輪を切り出し、年代測定の手掛かりに使われる炭素14を抽出した。
炭素14の量は、超新星爆発や恒星表面の爆発(フレア)で発生する宇宙線の量によって変化する。
年輪の炭素14は、太陽の11年ごとの活動周期に応じて増減していたが、775年は20倍多く変化していた。
この急激な増加の原因を、超新星爆発と仮定すると、地球の比較的近くで爆発が起きたことになる。
太陽のフレアが原因とすると、通常の1000倍のエネルギーを放つ巨大な爆発(スーパーフレア)が起きた計算になるという。
http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2012060400020
早良親王(さわらしんのう、天平勝宝2年(750年)? - 延暦4年9月28日(785年11月8日))は、奈良時代末期の皇族。光仁天皇の皇子。生母は高野新笠。桓武天皇、能登内親王の同母弟。
放射性炭素年代測定(ほうしゃせいたんそねんだいそくてい; radiocarbon dating)は、自然の生物圏内において放射性同位体である炭素14の存在比率が1兆個につき1個のレベルで一定に保たれていることを基礎とする年代測定である[1]。
1054年に出現した超新星(SN 1054)は、中国の記録『宋史』「天文志」に客星(突然現れた明るい星)として記され、仁宗の治世である至和元年五月己丑(1054年7月4日)に現れ嘉祐元年三月辛未(1056年4月5日)に見えなくなったとある。日本でも藤原定家が自身の日記『明月記』に記録をひいている[1][2]。また著者不詳の『一代要記』にも記録が残っている。
紅炎(こうえん、solar prominence)とは、太陽の下層大気である彩層の一部が、磁力線に沿って、上層大気であるコロナ中に突出したものである。英語のままプロミネンスと呼ばれることも多い。皆既日食の際に、月に隠された太陽の縁から立ち昇る赤い炎のように見えることから名づけられた。
太陽フレア(たいようフレア、Solar flare)は、太陽で発生している爆発現象のことである。太陽系で最大の爆発現象で、しばしば観測されている。多数の波長域の電磁波の増加によって観測される。特に大きな太陽フレアは白色光でも観測されることがあり、白色光フレアと呼ぶ。太陽の活動が活発なときに太陽黒点の付近で発生する事が多く、こうした領域を太陽活動領域と呼ぶ。
酒呑童子(しゅてんどうじ)は、丹波国の大江山、または京都と丹波国の国境の大枝(老の坂)に住んでいたとされる鬼の頭領である。他の呼び名として、酒顛童子、酒天童子、朱点童子と書くこともある。彼が本拠とした大江山では龍宮のような御殿に棲み、数多くの鬼達を部下にしていたという。
一次ソース http://www.nagoya-u.ac.jp/research/pdf/activities/20120604_stelab.pdf より概要抜粋1
【ポイント】
・ 西暦775 年に、大気中放射性炭素(炭素14)濃度が急激に増加したことを発見
・ この炭素14 の増加は、通常の太陽活動による変動より20倍大きく、
過去3,000 年間で最大の急激な宇宙線の増加によるものと考えられる
・ その原因として、地球外の高エネルギー現象、例えば近傍の超新星爆発によるγ線の大量放出や
太陽表面の大爆発(スーパーフレア)による高エネルギー陽子の放出が考えられるが、
超新星爆発は測定された炭素14 の増加量を説明するにはエネルギーが足りず、
スーパーフレアは太陽では起きないと信じられている。従って原因は特定されず、今後の研究が必要である。
【背景】
自然界の放射性炭素(炭素14)は、地球外から飛来する銀河宇宙線が地球大気と反応して
中性子を生成することによって作られる。
大気中の炭素は光合成によって樹木に取り込まれるため、古い樹木の年輪にはその年代の炭素が固定されている。
炭素14 は半減期5730 年の放射性同位体であり、年輪に取り込まれるまでに炭素循環によって
地球上の大気中に一様に混合する。
年代が既知の年輪中の炭素14 濃度を測定することによって、その年代の宇宙線量を知ることができると同時に、
炭素14 年代測定の基準とすることができる。
これまでに過去12000年の10年ごとの炭素14 濃度が測られており、
世界共通の年代測定の較正曲線 (IntCal) として用いられている。
一次ソース http://www.nagoya-u.ac.jp/research/pdf/activities/20120604_stelab.pdf より概要抜粋2
IntCal データによれば、炭素14濃度が100年のスケールで増加している時期が何度もある。
これは宇宙線量が大きかったことを意味している。
そのおもな理由は、太陽活動が弱くなって宇宙線が地球に到達しやすくなったためで、
17 世紀後半のマウンダー極小期がその代表。
また1 年ごとの高精度の炭素14データからは、太陽活動の11年周期変動による宇宙線量の変化を見ることもできる。
このように炭素14濃度から過去の宇宙線量やこれを制御している太陽活動を知ることができる。
【本研究の内容】
IntCal データから、過去3000 年の間に炭素14濃度が大きな増加率(0.3%以上)を
示した時期が3回あったことがわかっている。紀元前600年、西暦780年、西暦1800年頃。
そのうちの2回(紀元前600年、西暦1800年)では、既に1年ごとの
炭素14 濃度が測定されており、その増加期間は1 年より長い時間スケールだった。
一次ソース http://www.nagoya-u.ac.jp/research/pdf/activities/20120604_stelab.pdf より概要抜粋3
今回、研究チームは、残る1回の増加(西暦780 年)について詳しく調べた。
樹齢1900 年の屋久杉の単年輪からグラファイトとして抽出された炭素試料中の
炭素14濃度を、名古屋大学年代測定総合研究センターの加速器質量分析計を用いて測定した。
その結果、西暦774 年から775 年の1年間で1.2%の炭素14濃度の増加を発見した。
10年平均したデータは、IntCal の10年値とよく一致。
また南極のアイスコアから得られた、同じ宇宙線生成核種である
ベリリウム10の30年値でも同じような増加が見られることから、
この現象が、地球外から来た宇宙線によって全地球で起こっていたことがわかる。
今回の炭素14濃度の増加のしかたとその後の減衰のしかたを調べた結果、
これが短時間の宇宙線の増加とその後の大気中の炭素循環から
予測される変化の様子とよく一致した。
すなわち774年から775年にかけての1年の間に何らかの理由で宇宙線が増加して
大気中に炭素14を生成し、その後炭素循環によって減衰していったと考えられる。
この変化は、1960 年頃の大気圏内核爆発実験の時の大気中炭素14 濃度の変化と同様の形をしている。
一次ソース http://www.nagoya-u.ac.jp/research/pdf/activities/20120604_stelab.pdf より概要抜粋4
この炭素14 濃度の変化は、通常の太陽活動の11年変動による銀河宇宙線の変化によるものに比べ
20倍大きい変化率を示している。このような変化を与えることができる事象は、
近傍の超新星爆発と太陽高エネルギー陽子である。
超新星爆発の場合は、星間空間磁場の影響を受けない高エネルギーのガンマ線が飛来し、
地球大気と反応して中性子を作り、炭素14 ができる。
しかし測定された炭素14の増加量を説明するには、典型的な超新星残骸SN1006と同じ
地球からの距離(2kpc)を仮定すると、放出されたガンマ線のエネルギーが1e51ergになり、
その100倍を超新星が放出する全エネルギーであると仮定すると1e53erg となり、
通常の超新星としては大きすぎる。
ただ、地球からの距離がSN1006 の1/10 ならば超新星のエネルギーは1/100 になり、
通常の超新星でも矛盾しない。
一方、太陽高エネルギー陽子の場合は、測定された炭素14 の増加量を説明するには、
1e35erg 程度のフレアが起こる必要があり、これまでの観測で得られた通常のフレアの
エネルギー1e29~1e32erg と比べてかなり大きなフレアでなければならないが、
そのようなスーパーフレアは太陽では起きないと信じられている。
いずれにしても、我々の知る限り、775 年に対応する天体事象は歴史記録には見つかっていない。
またこのような宇宙環境の変化に伴って地球環境への影響がどの程度起こりうるかを調べる必要がありる。
一次ソース http://www.nagoya-u.ac.jp/research/pdf/activities/20120604_stelab.pdf より概要抜粋:最後
【成果の意義】
今回発見した宇宙線量の急激な変動は、非常に短時間(1 年以下)で起こった。
このような早い変化を捉えるためには1~2年という時間分解能の測定が必要だった。
今後もこのような高時間分解能の測定を推進することが重要である。
また今回のような大きな宇宙線変動により、当時の地球環境が大きく変動した可能性もあり、
その解析を進めている。
現在、太陽活動が非常に不活発になっており、それに基づく宇宙環境の変動が
地球環境へ及ぼす影響について議論されている。
このように過去の大きな宇宙環境の変動を詳細に調べ、地球環境との関連を解析していくことは、
これからの地球環境変動を予測するために非常に重要である。
原論文
“A signature of cosmic-ray increase in AD 774-775 from tree rings in Japan”
F. Miyake、 K. Nagaya、 K. Masuda and T. Nakamura、 Nature 3-June、 2012
[ここまで]
光仁天皇(こうにんてんのう、和銅2年10月13日(709年11月18日) - 天応元年12月23日(782年1月11日))は、第49代天皇(在位:宝亀元年10月1日(770年10月23日) - 天応元年4月3日(781年4月30日))。
太白(たいはく)とは以下の物を指す。何れも同一視されることが多い。・古代中国での金星・宵の明星(明けの明星は啓明と呼ばれた)・虚空蔵菩薩
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