爱华网1. 你知道树的年轮之谜吗？
人有年龄，那么树木呢？树有年轮。树在锯倒之后，从树墩上可以看到许
多同心轮纹，一般每年形成一轮，故称“年轮”。年轮是怎么形成的？它又
是怎样把大自然的变化记录在身的呢？
年轮的形成是形成层细胞规律性活动的结果。生长在温带地区的木本植
物，形成层的活动受四季气候的影响而表现出有规律的变化。春季，气候转
暖，养料充足，形成层细胞分裂和生长都快，产生的木质部质地疏松，颜色较浅，叫做早材。入秋，气温渐低，养料减少，形成层细胞分裂和生长都减慢，形成的木质部质地致密，颜色较深，叫晚材。在同一年里，从春到秋，木质部由疏松到致密，是逐渐变化的，中间没有明显的界限。可是，到了冬季，形成层细胞基本停止活动，所以，第一年的晚材与第二年的早材之间，界限很明显。因此，生长了几年的木质茎的横切面上，就呈现出几圈同心的圆环，这就是“年轮”。
2. 年轮的形成
植物生长由于受到季节的影响而具有周期性的变化。在树木茎干韧皮部的内侧，有一层细胞生长得特别活跃，分裂快，能形成新的木材和韧皮部组织，这一层称为“形成层”，树干增粗全是它活动的结果。春夏两季，天气温暖，雨水充足，形成层的细胞活动旺盛，细胞分裂较快，向内产生一些腔大壁薄的细胞，输送水分的导管多而纤维细胞较少，这部分木材质地疏松，颜色较浅，称为“早材”或“春材”。夏末至秋季，气温和水分等条件逐渐不适于形成层细胞的活动，所产生的细胞小而壁厚，导管的数目极少，纤维细胞较多，这部分木材质地致密，颜色也深，称为“晚材”或“秋材”。每年形成的早材和晚材，逐渐过渡成一轮，代表一年所长成的木材。在前一年晚材与第二年早材之间，界限分明，成为年轮线。
树的年轮之谜
3. 树木年代学
年轮—树木这种独特的语言，不仅能为人们提供树木的年龄，还能记录和提示很多自然现象。19世纪90年代末，美国科学家道格拉斯创立了一个新的科学领域——树木年代学。树木年代学是一门把年轮当作过去气象类型标准的尺度来研究的科学。从树桩、木块及活树上可以看出年轮的宽窄。树木每年的生长在很大程度上取决于土壤的湿度：水分越充分，年轮越宽。通过对同一地区树木年轮的比较，可以分辨出每圈年轮的生长年代。然后，可以划分出每圈年轮所代表的确切日期。如一次森林大火，一次滑坡事件的日期。
4. 年轮记录自然历史
1899年9月，美国阿拉斯加的冰角地区曾发生过两次大地震。科学家经过对附近树木年轮的分析研究，发现树木在这一年的年轮较宽，说明树木在这一年的生长速度较快。科学家认为，这是由于地震改善了树木的生态环境。他们还发现，由地震造成的树木倾斜、树根网系的分崩瓦解等现象，也都在年轮上有所反映。年轮还可以提供过去年代火山爆发的记录。在树木的生长期，当气温降到冰点以下时，霜冻会给树体造成损害，年轮内就会出现疤痕。这种寒冷气候常常与火山爆发有关。因为火山爆发会把尘埃和其他一些物质喷入大气层，遮住阳光，使地球的温度降低。因此，通过年轮内的疤痕可以判断火山爆发的时间。
日本雪松或记录1200年前宇宙罕见爆发事件
日本的一片古老的雪松林似乎纪录下了大约1200年前发生的一件神秘事件。
对于这里的这些树木所记录下的这些信息，原先的研究认为可能和当时发生的太阳耀斑爆发有关，但是最近一组研究人员公布的最新结果则将矛头转向了宇宙深处的伽马射线暴，这是一种剧烈的宇宙爆发现象。
这些古老的雪松所纪录下的是：在大约公元774年~775年。这些纪录是以树木年轮中突然升高的碳14和铍10同位素丰度为指征表现的，这些放射性同位素的产生和丰度都与大气中宇宙射线通量高低紧密相关。问题就在于：究竟是什么现象引发了这种辐射通量的升高？
树木年轮之谜
根据德国耶拿大学天体物理学研究所天文学家瓦勒里·汗姆巴扬(Valeri Hambaryan)和拉尔夫·纽豪瑟(Ralph Neuhauser)的观点，最有可能的辐射源是伽马射线暴。这种射线暴是当两个致密天体，如黑洞或中子星相互撞击时产生的，在这一过程中会释放出大量极高能级的伽马射线辐射。
这两位研究人员认为他们的这种解读是与这里的树木年轮所反映出的信息最为吻合的，因为伽马射线暴的强度足以造成大气中碳14以及铍10丰度的骤然升高。这一现象也与另外一件重要事实相吻合，那就是在那一年天空中并没有出现什么大的异常，至少根据现存的古代历史记录来看是这样。
根据计算，研究人员认为这场伽马射线暴与树木年轮记录最为吻合的发生位置应该是在距离地球大约3000~12000光年之外。纽豪瑟在一份声明中表示：“如果这场伽马射线暴发生的位置更近一些，那么它将对地球上的生物圈产生显著影响。但是即便远在数千光年之外，在今天如果再次发生与此相类似的事件，那么地球上我们所使用的，我们这个高技术社会所赖以维系的敏感电子器件将会受到损伤。”
罕见的事件
碳14和铍10是两种放射性同位素，它们各自都比它们的稳定同位素更重，这是当宇宙射线轰击地球大气层中的氮原子时产生的。
这两种产生的同位素都是不稳定的，会随着时间的推移而不断衰变，这种特点让科学家们得以追踪到历史上的某一特定时期。检测结果显示碳14和铍10的丰度仅在其中的一圈年轮中出现异常升高，这就意味着不管是什么原因导致了大气中辐射通量的突然上升，有一点是可以确定的，那就是这一事件的持续时间非常短。
纽豪瑟指出：“现在的挑战就在于确定这种事件发生的概率有多大，也就是说要搞清楚这种辐射爆发袭击地球的频率有多高。”他说：“在过去的3000年间——这也是现存最古老树木的年龄，这样的事件似乎仅发生过一次。”
最佳解答
研究人员认为由伽马射线暴引发的理论要比认为这是太阳耀斑诱发结果的理论要好，因为太阳耀斑一般能量没有这么强大，不足以产生在这里的年轮中所记录到的那样强烈的辐射上升。除此之外，太阳耀斑一般都和剧烈的太阳风相互联系，假设当时果真发生了一次非同寻常的极其强烈的太阳耀斑爆发事件，那么它必将同时引发剧烈绚丽的极光，然而在古人的记载中却找不到相应的纪录。
不过，美国堪萨斯大学的天体物理学家安德林·梅洛特(Adrian Melott)和华盛顿大学的布莱恩·托马斯(Brian Thomas)指出，只要当时的耀斑爆发强度达到迄今有记录以来最强烈爆发规模的10~20倍便可以造成观察到的辐射纪录结果。而迄今有记录最强烈的太阳耀斑爆发事件是1859年的所谓“卡灵顿事件”。不过由于纪录的时间跨度并不是很大，因此他们认为发生更高强度的爆发也不能说完全不可能。
要想进一步确定太阳耀斑学说和伽马射线暴学说究竟哪一个是正确的，历史学家们或许还将需要进一步渗入地研究古代天文纪录，从中搜寻相关的蛛丝马迹。与此同时，汗姆巴扬和纽豪瑟也建议天文学家们同步开展搜寻，目标是年龄约为1200年左右的黑洞或中子星，距离我们大约3000~12000光年，并且其周围缺乏标志其为超新星爆发遗迹的特征的气体尘埃云。他们已经在1月21日出版的《皇家天文学会月刊》上发表了有关研究的论文。
