पेड़ के छल्ले में रेडियोधर्मी निशान अस्पष्टीकृत 'विकिरण तूफान' के पृथ्वी के इतिहास को प्रकट करते हैं

ग्रहों की खोज और उनके तारों का अध्ययन करने में, मुझे विश्व के कुछ महान दूरबीनों का उपयोग करने का सौभाग्य प्राप्त हुआ है। हालांकि, हमारी टीम ने हाल ही में ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए एक और भी बड़ी प्रणाली की ओर रुख किया है: पृथ्वी के जंगल।

हमने रहस्यमय "विकिरण तूफान" का अध्ययन करने के लिए दुनिया भर के पेड़ के छल्ले में छोड़े गए रेडियोधर्मी हस्ताक्षरों का विश्लेषण किया, जो पिछले 10,000 वर्षों में आधा दर्जन बार पृथ्वी पर आ चुके हैं।

हमारे परिणाम, हाल ही में प्रकाशित हुए रॉयल सोसाइटी ए की कार्यवाही, "सौर सुपरफ्लेयर्स" को अपराधी के रूप में खारिज करें - लेकिन असली कारण अज्ञात रहता है।

ट्री रिंग्स में लिखा गया इतिहास

जब उच्च-ऊर्जा विकिरण ऊपरी वायुमंडल से टकराता है तो यह नाइट्रोजन परमाणुओं को रेडियोधर्मी कार्बन -14 या रेडियोकार्बन में बदल देता है। रेडियोकार्बन तब हवा और महासागरों के माध्यम से, तलछट और दलदल में, आप और मेरे अंदर, जानवरों और पौधों में - उनके वार्षिक वृक्ष के छल्ले के साथ दृढ़ लकड़ी सहित फ़िल्टर करता है।

पुरातत्वविदों के लिए, रेडियोकार्बन एक देवता है। इसके बनने के बाद, कार्बन-14 धीरे-धीरे और स्थिर रूप से वापस नाइट्रोजन में बदल जाता है - जिसका अर्थ है कि इसका उपयोग जैविक नमूनों की आयु को मापने के लिए एक घड़ी के रूप में किया जा सकता है, जिसे क्या कहा जाता है रेडियोकार्बन डेटिंग.

खगोलविदों के लिए, यह समान रूप से मूल्यवान है। पेड़ के छल्ले "कॉस्मिक किरणों" नामक उच्च-ऊर्जा कणों का साल-दर-साल रिकॉर्ड देते हैं सहस्राब्दी वापस जा रहा है.

पृथ्वी और सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र हमें आकाशगंगा से गुजरने वाली ब्रह्मांडीय किरणों से बचाते हैं। जब ये चुंबकीय क्षेत्र कमजोर होते हैं तो अधिक ब्रह्मांडीय किरणें पृथ्वी तक पहुंचती हैं, और कम जब क्षेत्र मजबूत होते हैं।

इसका मतलब है कि ट्री रिंग्स में कार्बन-14 के स्तर का बढ़ना और गिरना एक इतिहास को कूटबद्ध करता है सौर डायनेमो का 11 साल का चक्र (जो सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करता है) और इसका उलटा पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र.

मियाके इवेंट्स

लेकिन पेड़ के छल्ले उन घटनाओं को भी रिकॉर्ड करते हैं जिन्हें हम वर्तमान में समझा नहीं सकते हैं। 2012 में, जापानी भौतिक विज्ञानी फुसा मियाके एक कील की खोज की 774 ईस्वी से पेड़ के छल्ले की रेडियोकार्बन सामग्री में। यह इतना बड़ा था कि कई सामान्य वर्षों की कॉस्मिक किरणें एक ही बार में आ गई होंगी।

जैसे-जैसे और टीमें खोज में शामिल हुई हैं, ट्री रिंग साक्ष्य को आगे "मियाके घटनाओं" से उजागर किया गया है: से 993 AD और 663 ई.पू., और प्रागैतिहासिक घटनाओं में 5259 ई.पू., 5410 ई.पू., तथा 7176 ई.पू..

ये पहले ही पुरातत्व में क्रांति ला चुके हैं। एक प्राचीन नमूने में इन छोटी, तेज स्पाइक्स में से एक ढूँढना इसकी तिथि को एक वर्ष के लिए कम कर देता है, सामान्य रेडियोकार्बन डेटिंग से दशकों या सदियों की अनिश्चितता के बजाय।

अन्य बातों के अलावा, हमारे सहयोगियों ने 993 ईस्वी की घटना का उपयोग किया है सटीक वर्ष प्रकट करने के लिए अमेरिका में पहली यूरोपीय बस्ती, न्यूफ़ाउंडलैंड में L'Anse aux Meadows में वाइकिंग गाँव: 1021 AD।

विशाल विकिरण दलहन फिर से हो सकता है?

भौतिकी और खगोल विज्ञान में, ये मियाके घटनाएं एक रहस्य बनी हुई हैं।

आप विकिरण की इतनी बड़ी पल्स कैसे प्राप्त करते हैं? कागजों की झड़ी ने सुपरनोवा को दोष दिया है, गामा-रे फट गया, चुंबकीय न्यूट्रॉन सितारों से विस्फोटऔर भी धूमकेतु.

हालांकि, सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत स्पष्टीकरण यह है कि मियाके घटनाएँ "सोलर सुपरफ्लेयर्स" हैं। सूर्य से ये काल्पनिक विस्फोट आधुनिक युग में दर्ज सबसे बड़े विस्फोट से शायद 50-100 गुना अधिक ऊर्जावान होंगे। कैरिंगटन घटना 1859 की.

अगर आज ऐसी कोई घटना होती तो यह होती बिजली ग्रिड, दूरसंचार और उपग्रहों को तबाह कर दें. यदि ये बेतरतीब ढंग से घटित होते हैं, लगभग हर हजार साल में एक बार, यह प्रति दशक 1 प्रतिशत मौका है- एक गंभीर जोखिम।

शोर डेटा

UQ में हमारी टीम ने सभी उपलब्ध ट्री रिंग डेटा की छानबीन की और मियाके घटनाओं की तीव्रता, समय और अवधि को निकाला।

ऐसा करने के लिए हमें हल करने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित करना पड़ा समीकरणों की प्रणाली वह मॉडल कैसे रेडियोकार्बन पूरे में फ़िल्टर करता है वैश्विक कार्बन चक्र, यह पता लगाने के लिए कि महासागरों, दलदलों, या आप और मेरे विपरीत पेड़ों में कौन सा अंश किस वर्ष समाप्त होता है।

पुरातत्वविदों के साथ काम करते हुए, हमने अभी-अभी का पहला प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य, व्यवस्थित अध्ययन जारी किया है प्रकाशित डेटा के सभी 98 पेड़ मियाके घटनाओं पर। हमने रिलीज भी कर दिया है ओपन सोर्स मॉडलिंग सॉफ्टवेयर भविष्य के काम के लिए एक मंच के रूप में।

सोलर फ्लेयर्स के तूफान

हमारे परिणाम इस बात की पुष्टि करते हैं कि प्रत्येक घटना एक बार में एक से चार सामान्य वर्षों के बराबर विकिरण प्रदान करती है। पहले शोध पृथ्वी के ध्रुवों के करीब के पेड़ों ने एक बड़ा स्पाइक दर्ज किया - जो कि सौर सुपरफ्लेयर जिम्मेदार होने पर हम उम्मीद करेंगे - लेकिन पेड़ों के एक बड़े नमूने को देखते हुए हमारा काम दिखाता है कि ऐसा नहीं है।

हमने यह भी पाया कि ये घटनाएँ सूर्य के 11 साल के गतिविधि चक्र के किसी भी बिंदु पर आ सकती हैं। वहीं दूसरी ओर सोलर फ्लेयर्स घटित होते हैं चारों ओर चक्र का शिखर.

सबसे ज्यादा हैरान करने वाली बात यह है कि कार्बन चक्र के माध्यम से नए रेडियोकार्बन के धीमे रेंगने से कुछ स्पाइक्स को अधिक समय लगता है। इससे पता चलता है कि या तो घटनाओं में कभी-कभी एक वर्ष से अधिक समय लग सकता है, जो कि एक विशाल सौर चमक के लिए अपेक्षित नहीं है, या पेड़ों के बढ़ते मौसम पहले की तरह भी नहीं हैं।

मेरे पैसे के लिए, मियाके घटनाओं के लिए सूरज अभी भी सबसे संभावित अपराधी है। हालांकि, हमारे नतीजे बताते हैं कि हम एक विशाल सुपरफ्लेयर की बजाय सौर फ्लेयर्स के तूफान की तरह कुछ और देख रहे हैं।

इन घटनाओं में वास्तव में क्या होता है, यह जानने के लिए, हमें उन घटनाओं की बेहतर तस्वीर देने के लिए अधिक डेटा की आवश्यकता होगी जिनके बारे में हम पहले से जानते हैं। इस डेटा को प्राप्त करने के लिए, हमें और पेड़ के छल्ले की आवश्यकता होगी- और अन्य स्रोतों जैसे कि आर्कटिक और अंटार्कटिक से बर्फ कोर.

यह वास्तव में अंतःविषय विज्ञान है। आम तौर पर मैं सुंदर स्वच्छ, सटीक दूरबीनों के बारे में सोचता हूं: जटिल, परस्पर जुड़ी हुई पृथ्वी को समझना बहुत कठिन है।

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

छवि क्रेडिट: नासा/एसडीओ/एआईए