Thermische neutronen geproduceerd door kosmische straling interageren met 14N-atomen in de bovenste atmosfeer om radiokoolstof te produceren. Deze radioactieve koolstof filtert de hele koolstofcyclus door de atmosfeer, de biosfeer en het mariene milieu.
Een nieuwe studie door de Universiteit van Queensland aangetoonde, jaarlijks opgeloste metingen van het radiokoolstofgehalte in boomringen hebben zeldzame scherpe stijgingen van de koolstof-14-productie aan het licht gebracht. Deze ‘Miyake-gebeurtenissen’ worden waarschijnlijk veroorzaakt door een zeldzame toename van de kosmische straling van de aarde Zon of andere energetische astrofysische bronnen.
De algemene theorie tot nu toe was dat Miyake-evenementen gigantisch zijn zonnevlammen. Maar de bevindingen dagen dit uit.
Door gebruik te maken van geavanceerde statistieken en gegevens van duizenden jaren oude bomen, konden wetenschappers meer vaststellen over ‘stralingsstormen’.
Dr. Benjamin Pope van de UQ School of Mathematics and Physics zei: “Deze enorme uitbarstingen van kosmische straling, bekend als Miyake-gebeurtenissen, komen ongeveer eens in de duizend jaar voor, maar de oorzaak ervan is onduidelijk. De leidende theorie is dat het enorme zonnevlammen zijn.”
“We moeten meer weten, want als een van deze gebeurtenissen vandaag zou gebeuren, zou dit technologie vernietigen, inclusief satellieten, internetkabels, elektriciteitsleidingen over lange afstanden en transformatoren. Het effect op de mondiale infrastructuur zou onvoorstelbaar zijn.”
Qingyuan Zhang, de eerste auteur, en een UQ-student wiskunde, creëerde software om alle boom ring gegevens die toegankelijk waren.
De heer Zhang zei: “Omdat je de ringen van een boom kunt tellen om de leeftijd ervan te bepalen, kun je ook historische kosmische gebeurtenissen observeren die duizenden jaren teruggaan. Wanneer straling de atmosfeer treft, produceert deze radioactieve koolstof-14, die door de lucht, de oceanen, planten en dieren filtert, en een jaarlijks record van straling in boomringen produceert.”
“We hebben de mondiale koolstofcyclus gemodelleerd om het proces over een periode van 10,000 jaar te reconstrueren om inzicht te krijgen in de omvang en aard van de Miyake-evenementen.”
De resultaten hebben aangetoond dat de gebeurtenissen niet gecorreleerd zijn met zonnevlek activiteit, en sommige duren een of twee jaar.
De heer Zhang zei: “In plaats van een enkele ogenblikkelijke explosie of uitbarsting, hebben we misschien te maken met een soort astrofysische ‘storm’ of uitbarsting.”
Dokter paus zei, “Het feit dat wetenschappers niet precies weten wat Miyake-evenementen zijn of hoe ze het optreden ervan kunnen voorspellen, is zeer verontrustend. Op basis van de beschikbare gegevens is er ongeveer één procent kans dat we binnen tien jaar nog een exemplaar tegenkomen.”
“Maar we weten niet hoe we dit moeten voorspellen of welke schade het kan veroorzaken.”
“Deze kansen zijn alarmerend en leggen de basis voor verder onderzoek.”
Journal Reference:
- Qingyuan Zhang, Utkarsh Sharma, et al. Modellering van kosmische stralingsgebeurtenissen in het radiokoolstofrecord van de boomringen. Proceedings van de Royal Society A DOI: 10.1098/rspa.2022.0497
