נויטרונים תרמיים המיוצרים על ידי קרניים קוסמיות מתקשרים עם אטומים של 14N באטמוספרה העליונה כדי לייצר פחמן רדיו. פחמן רדיו זה מסנן על פני מחזור הפחמן דרך האטמוספירה, הביוספרה והסביבה הימית.
מחקר חדש של ה אוניברסיטת קווינסלנד הדגמה- מדידות שנתיות שנפתרו של תכולת הפחמן הרדיואקטיבי בטבעות עצים גילו עליות חדות נדירות בייצור פחמן-14. 'אירועי Miyake' אלה נוצרים ככל הנראה על ידי עליות נדירות בקרינה קוסמית מה- שמש או מקורות אסטרופיזיים אנרגטיים אחרים.
התיאוריה הנפוצה עד עכשיו הייתה שאירועי Miyake הם ענקיים התפרצויות שמש. אבל, הממצאים מאתגרים זאת.
באמצעות נתונים סטטיסטיים מתקדמים לנתונים מעצים בני אלפי שנים, מדענים קבעו יותר לגבי סערות קרינה.
ד"ר בנג'מין פופ מבית הספר למתמטיקה ופיזיקה של UQ אמר, "ההתפרצויות האדירות הללו של קרינה קוסמית, המכונה אירועי מיאקה, התרחשו בערך אחת לאלף שנים, אבל מה גורם להם לא ברור. התיאוריה המובילה היא שהם התלקחויות שמש ענקיות".
"אנחנו צריכים לדעת יותר כי אם אחד מאלה היה קורה היום, זה היה הורס טכנולוגיה, כולל לוויינים, כבלי אינטרנט, קווי חשמל למרחקים ארוכים ושנאים. ההשפעה על התשתית העולמית תהיה בלתי נתפסת".
צ'ינגיואן ג'אנג, המחבר הראשון, וסטודנט לתואר ראשון במתמטיקה של UQ, יצר תוכנה לניתוח כל טבעת עץ נתונים שהיו נגישים.
מר ג'אנג אמר, "מכיוון שאתה יכול לספור טבעות של עץ כדי לזהות את גילו, אתה יכול גם לצפות באירועים קוסמיים היסטוריים של אלפי שנים אחורה. כאשר קרינה פוגעת באטמוספירה, היא מייצרת פחמן-14 רדיואקטיבי, המסנן באוויר, באוקיינוסים, בצמחים ובבעלי חיים, ומייצר תיעוד שנתי של קרינה בטבעות עצים".
"עיצבנו מודל של מחזור הפחמן העולמי כדי לשחזר את התהליך במשך 10,000 שנים כדי לקבל תובנה לגבי קנה המידה והטבע של אירועי המיאקי."
התוצאות הראו שהאירועים אינם מתואמים פעילות כתמי שמש, וחלקם נמשכים שנה או שנתיים.
מר ג'אנג אמר, "במקום פיצוץ או התלקחות מיידית בודדים, מה שאנו מסתכלים עליו הוא סוג של 'סערה' אסטרופיזית או התפרצות."
ד"ר פופ אמר, "העובדה שמדענים לא יודעים בדיוק מה הם אירועי מיאקי או איך לחזות את התרחשותם היא מטרידה מאוד. בהתבסס על נתונים זמינים, יש בערך אחוז אחד לראות עוד אחד בעשור הקרוב."
"אבל אנחנו לא יודעים איך לחזות את זה או איזה נזק זה עלול לגרום."
"הסיכויים האלה מדאיגים ומניחים את הבסיס למחקר נוסף."
עיון ביומן:
- Qingyuan Zhang, Utkarsh Sharma, et al. מודל אירועי קרינה קוסמית בתיעוד פחמן רדיו-טבעת עצים. הליכי החברה המלכותית א. DOI: 10.1098/rspa.2022.0497
