نوترون های حرارتی تولید شده توسط پرتوهای کیهانی با اتم های 14 نیوتن در اتمسفر فوقانی برای تولید رادیو کربن برهم کنش می کنند. این رادیوکربن در سراسر چرخه کربن از طریق جو، بیوسفر و محیط های دریایی فیلتر می شود.
مطالعه جدید توسط دانشگاه کوئینزلند اندازه‌گیری‌های سالانه نشان‌داده‌شده از محتوای کربن رادیویی در حلقه‌های درخت، افزایش شدید نادر در تولید کربن ۱۴ را نشان داده است. این «رویدادهای Miyake» احتمالاً در اثر افزایش نادر تشعشعات کیهانی ناشی از آن ایجاد می‌شوند خورشید یا دیگر منابع اخترفیزیکی پرانرژی.
نظریه رایج تاکنون این بوده است که رویدادهای Miyake غول پیکر هستند شعله های خورشیدی. اما، یافته ها این را به چالش می کشند.
دانشمندان با استفاده از آمارهای پیشرفته برای داده های درختان چند هزار ساله، اطلاعات بیشتری در مورد طوفان های تشعشعی پیدا کردند.
دکتر بنجامین پوپ از دانشکده ریاضیات و فیزیک UQ گفت: این انفجارهای عظیم تشعشعات کیهانی، معروف به رویدادهای میاکه، تقریباً هر هزار سال یک بار اتفاق می‌افتد، اما علت آن مشخص نیست. نظریه اصلی این است که آنها شراره های خورشیدی عظیم هستند.
ما باید بیشتر بدانیم زیرا اگر یکی از این موارد امروز اتفاق بیفتد، فناوری از جمله ماهواره‌ها، کابل‌های اینترنت، خطوط برق راه دور و ترانسفورماتورها را از بین می‌برد. تأثیر آن بر زیرساخت های جهانی غیرقابل تصور خواهد بود.»
Qingyuan Zhang، اولین نویسنده و یک دانشجوی ریاضی در مقطع کارشناسی UQ، نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل همه موارد ایجاد کرد. حلقه درخت داده هایی که در دسترس بودند
آقای ژانگ گفت، از آنجایی که می‌توانید حلقه‌های یک درخت را بشمارید تا سن آن را تشخیص دهید، می‌توانید رویدادهای کیهانی تاریخی هزاران سال را نیز مشاهده کنید. هنگامی که تشعشعات به اتمسفر برخورد می کنند، کربن 14 رادیواکتیو تولید می کند که از طریق هوا، اقیانوس ها، گیاهان و حیوانات فیلتر می شود و رکورد سالانه تابش را در حلقه های درخت ایجاد می کند.
ما چرخه جهانی کربن را برای بازسازی این فرآیند در طول 10,000 سال مدل کردیم تا بینشی در مورد مقیاس و ماهیت رویدادهای Miyake بدست آوریم.
نتایج نشان داد که رویدادها با هم ارتباطی ندارند فعالیت لکه های خورشیدی، و برخی از آنها یک یا دو سال طول می کشد.
آقای ژانگ گفت، به جای یک انفجار یا شعله ی آنی، آنچه ممکن است به آن نگاه کنیم نوعی «طوفان» یا طغیان اخترفیزیکی است.»
دکتر پوپ گفت:, این واقعیت که دانشمندان دقیقاً نمی دانند رویدادهای Miyake چیست یا چگونه وقوع آنها را پیش بینی کنند بسیار نگران کننده است. بر اساس داده‌های موجود، تقریباً یک درصد احتمال دارد که ظرف یک دهه آینده شاهد دیگری باشیم.»
اما ما نمی دانیم چگونه آن را پیش بینی کنیم یا چه آسیب هایی ممکن است ایجاد کند.
"این شانس ها نگران کننده هستند و پایه ای برای تحقیقات بیشتر می گذارند."
مرجع مجله:
- Qingyuan Zhang، Utkarsh Sharma، و همکاران. مدل‌سازی رویدادهای تابش کیهانی در رکورد رادیوکربن حلقه درخت مقالات انجمن سلطنتی Aبه DOI: 10.1098/rspa.2022.0497
