是否有什么方法,能够记录下我们的星球在人类能够记录下他们所能见到的景象之前所发生的一切?是否有什么方法能够知道曾经在什么时候大陆上的火山爆发,一颗彗星撞击到广阔的平原上,或者太阳表面黑子的爆发?
有一本这样的日记被静静地保存着,它被锁在树木的心中。
树干被水平切开或者从树的核心当中取出样品之后,所呈现出来的曾经隐藏着的环形如同自然的象形文字一样,通过这些圆环,科学家们可以了解地球的一些历史。这甚至产生了一门专门研究树木年轮的分支科学——树木年代学。
落叶树木(叶子会掉落下来的树木)和松柏类树木,在不同的气候条件下,通常会有不同的生长年轮。树木是通过在树皮下面长出一层新的木质细胞而不断地向外扩张。春天的时候,生长的那层是由一种薄细胞壁的大型木质细胞组成,我们将该层称为早材。随着季节逐渐变得干燥,产生出来的细胞体积会变小而细胞壁会变厚,我们将该层被称为晚材。到了秋天,数木不再产生新的细胞。你可以非常容易地区分不同的年轮,这是因为在某一年中所产生的颜色较深的晚材木细胞会紧连着下一年所产生的颜色较浅的早材木细胞。通过年轮的数目,人们可以非常容易得知树木的年龄。
在树木的成长季节,稀少的降雨和较低的温度会使树木的年轮变得比较薄。
此外,阳光、土壤的肥沃程度,以及疾病和虫害也都会影响年轮的形成。
因为年轮每年都会有所不同(有时是非常显著的),它们可以提供线索来研究过去发生了什么——干旱、洪水、火山爆发、森林大火、全球变冷和变暖。通过年轮来倒推时间,人们通常可以指出这些事件是在什么时候发生的。
为了能够读出藏在树木里的这些记录,科学家们会在树木上打钻并从中取出一小片树核儿来进行研究。通过对活着的树木、已死的树木和古代树木的年轮进行综合比较,科学家们可以对这些年轮进行数据回归,并据此形成一条通向遥远过去的时间线。
一种能够很好地记载历史的年轮隐藏在狐尾松当中,这种生长缓慢的树种需要3000年的时间才能够完全长成(40~60英尺高)。通过对正在存活的和已死的狐尾松的年轮的重叠情况进行比较,科学家们可以推算出公元前7000年所发生的事件。
树木的年轮可以帮助科学家们追踪气候变化。当火山喷发的时候,火山灰和硫粉四溅,使天空变得昏暗,这会让夏天变得寒冷从而使年轮变薄。大量树木的年轮变薄说明在大约1500年前发生了一场比较大的灾难——有可能是一个巨大的彗星上的碎片撞到了地球上。
树木的年轮甚至可以帮我们了解太阳系当中所发生的事情。当宇宙射线撞击地球大气层当中的氮气分子时,就形成了放射性元素碳14。活跃的太阳黑子和太阳季风会使较少的宇宙射线到达地球的大气层,这样就会使碳14的生成量减少。通过比较树木年轮和其他自然物质中碳14的含量,科学家们可以追踪过去几千年中太阳黑子的活动情况。