惑星を探してその星を研究する中で、私は世界の素晴らしい望遠鏡のいくつかを使用する特権に恵まれました. しかし、私たちのチームは最近、宇宙を研究するためにさらに大きなシステム、つまり地球の森林に目を向けました。
世界中の年輪に残された放射性サインを分析して、過去 10,000 年ほどの間に地球を XNUMX 回も襲った謎の「放射性嵐」を調査しました。
最近発表された私たちの結果 王立協会の議事録、原因として「太陽のスーパーフレア」を除外しますが、真の原因は不明のままです.
年輪に刻まれた歴史
高エネルギー放射線が上層大気に当たると、窒素原子が放射性炭素-14、つまり放射性炭素に変わります。 その後、放射性炭素は空気や海を通り抜け、堆積物や沼地、あなたや私、動物や植物に取り込まれます。
考古学者にとって、放射性炭素は天の恵みです。 生成された後、炭素 14 はゆっくりと着実に崩壊して窒素に戻ります。つまり、有機サンプルの年齢を測定するための時計として使用できます。 放射性炭素年代測定.
天文学者にとって、これは等しく価値があります。 木の年輪は、「宇宙線」と呼ばれる高エネルギー粒子の年ごとの記録を提供します 何千年も前にさかのぼる.
地球と太陽の磁場は、銀河を通り抜ける宇宙線から私たちを守っています。 これらの磁場が弱いときはより多くの宇宙線が地球に到達し、磁場が強いときはより少なくなります。
これは、年輪の炭素 14 レベルの上昇と下降が、 太陽ダイナモの11年周期 (太陽の磁場を作成する) との反転 地球の磁場.
三宅イベント
しかし、年輪は、現在説明できない出来事も記録しています。 2012 年、物理学者の三宅房 スパイクを発見 西暦774年からの木の年輪の放射性炭素含有量。 平年数年分の宇宙線が一斉に届いたに違いないほどの大きさでした。
より多くのチームが検索に参加するにつれて、年輪の証拠がさらなる「ミヤケ イベント」を発見しました。 993 AD & 663 BC、および先史時代の出来事 5259 BC, 5410 BC, 7176 BC.
これらはすでに考古学の革命につながっています。 古代のサンプルでこれらの短くて鋭いスパイクの XNUMX つを見つける 日付を XNUMX 年に固定する、通常の放射性炭素年代測定からの数十年または数世紀の不確実性の代わりに。
とりわけ、私たちの同僚は 993 AD イベントを使用しました。 正確な年を明らかにする アメリカ大陸で最初のヨーロッパ人入植地、ニューファンドランドのランセ オ メドウズにあるヴァイキングの村: 1021 AD.
巨大な放射線パルスが再び発生する可能性はありますか?
物理学と天文学では、これらのミヤケ イベントは謎のままです。
どうやってそんなに巨大な放射線パルスを得るのですか? 相次ぐ論文が超新星を非難しているが、 ガンマ線バースト, 磁化された中性子星からの爆発、さらに 彗星.
しかし、 最も広く受け入れられている説明 三宅イベントは「太陽のスーパーフレア」です。 これらの仮説上の太陽からの噴火は、現代に記録された最大の噴火よりもおそらく 50 倍から 100 倍もエネルギーが強いでしょう。 キャリントンイベント 1859の。
もし今日このような事件が起きたら 電力網、電気通信、衛星を荒廃させる. これらがランダムに、およそ 1 年に XNUMX 回発生する場合、それは XNUMX 年に XNUMX% の確率であり、重大なリスクです。
ノイズの多いデータ
UQ のチームは、利用可能なすべての年輪データをふるいにかけ、三宅イベントの強度、タイミング、期間を引き出すことに着手しました。
これを行うには、問題を解決するソフトウェアを開発する必要がありました。 方程式系 放射性炭素が全体を通過する方法をモデル化する グローバルな炭素循環、海、沼地、またはあなたと私とは対照的に、何年にどの部分が木になるかを理解する.
考古学者と協力して、再現可能な最初の体系的な研究を発表しました。 公開されたデータの 98 ツリーすべて 三宅イベントについて。 もリリースしました オープンソースのモデリング ソフトウェア 今後の仕事の土台として。
太陽フレアの嵐
私たちの結果は、各イベントが通常の XNUMX 年から XNUMX 年分の放射線を一度に放出することを確認しています。 以前の研究 地球の極に近い樹木は、より大きなスパイクを記録したと示唆されています。これは、太陽のスーパーフレアが原因である場合に予想されることです。
また、これらのイベントは、太陽の 11 年間の活動サイクルのどの時点でも発生する可能性があることもわかりました。 一方、太陽フレアは、 起こりがち 周りに サイクルのピーク.
最も不可解なことに、いくつかのスパイクは、炭素循環による新しい放射性炭素のゆっくりとしたクリープによって説明できるよりも長くかかるようです. これは、イベントがXNUMX年以上かかることがあり、これは巨大な太陽フレアには予想されていないか、樹木の成長期が以前に考えられていたほど均一ではないことを示唆しています.
私の考えでは、太陽は今でも三宅の出来事の原因である可能性が最も高い. しかし、私たちの結果は、XNUMX つの巨大なスーパーフレアではなく、太陽フレアの嵐のようなものを見ていることを示唆しています。
これらのイベントで正確に何が起こっているかを突き止めるには、すでに知っているイベントのより良い全体像を得るために、より多くのデータが必要になります. このデータを取得するには、より多くの年輪が必要になります。また、次のような他のソースも必要です。 北極と南極の氷床コア.
これはまさに学際的な科学です。 通常、私は美しくクリーンで正確な望遠鏡について考えます。複雑で相互接続された地球を理解することははるかに困難です。
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画像のクレジット： NASA/SDO/AIA
