Gezegenleri ararken ve yıldızlarını incelerken dünyanın en büyük teleskoplarından bazılarını kullanma ayrıcalığına sahip oldum. Ancak ekibimiz son zamanlarda kozmosu incelemek için daha da büyük bir sisteme yöneldi: Dünya'nın ormanları.
Son 10,000 yılda Dünya'yı yarım düzine kez süpüren gizemli "radyasyon fırtınalarını" incelemek için dünyanın dört bir yanındaki ağaç halkalarında bırakılan radyoaktif imzaları analiz ettik.
Son zamanlarda yayınlanan sonuçlarımız Kraliyet Cemiyeti Bildirileri A, suçlu olarak "güneş parlamalarını" ekarte edin - ancak gerçek neden hala bilinmiyor.
Ağaç Halkalarında Yazılmış Bir Tarih
Yüksek enerjili radyasyon üst atmosfere çarptığında nitrojen atomlarını radyoaktif karbon-14'e veya radyokarbona dönüştürür. Radyokarbon daha sonra havadan ve okyanuslardan süzülerek tortulara ve bataklıklara, size ve bana, hayvanlara ve bitkilere - yıllık ağaç halkaları olan sert ağaçlar da dahil olmak üzere - süzülür.
Arkeologlar için radyokarbon bir nimettir. Oluşturulduktan sonra, karbon-14 yavaş ve istikrarlı bir şekilde azota bozunur; bu, organik örneklerin yaşını ölçmek için bir saat olarak kullanılabileceği anlamına gelir. radyokarbon tarihleme.
Gökbilimciler için bu aynı derecede değerlidir. Ağaç halkaları, "kozmik ışınlar" adı verilen yüksek enerjili parçacıkların yıldan yıla kaydını verir. bin yıl öncesine gitmek.
Dünyanın ve güneşin manyetik alanları, bizi galaksiden geçen kozmik ışınlardan korur. Bu manyetik alanlar daha zayıf olduğunda daha fazla kozmik ışın Dünya'ya ulaşır ve alanlar daha güçlü olduğunda daha az olur.
Bu, ağaç halkalarındaki karbon-14 seviyelerinin yükselişinin ve düşüşünün bir geçmişi kodladığı anlamına gelir. güneş dinamosunun 11 yıllık döngüsü (güneşin manyetik alanını oluşturan) ve tersine dönüşleri Dünyanın manyetik alanı.
Miyake Etkinlikleri
Ancak ağaç halkaları, şu anda açıklayamadığımız olayları da kaydeder. 2012 yılında Japon fizikçi Fusa Miyake bir başak keşfetti MS 774'ten itibaren ağaç halkalarının radyokarbon içeriğinde. O kadar büyüktü ki, birkaç sıradan yıllık kozmik ışınlar aynı anda gelmiş olmalı.
Aramaya daha fazla ekip katıldıkça, diğer "Miyake olayları" hakkında ağaç halkası kanıtı ortaya çıkarıldı: 993 AD ve 663 BCve tarih öncesi olaylar 5259 BC, 5410 BC, ve 7176 BC.
Bunlar zaten arkeolojide bir devrime yol açtı. Eski bir örnekte bu kısa, keskin sivri uçlardan birini bulmak tarihini tek bir yıla sabitler, sıradan radyokarbon tarihlemesinden kaynaklanan on yıllarca veya yüzyıllarca süren belirsizlik yerine.
Diğer şeylerin yanı sıra, meslektaşlarımız MS 993 etkinliğini kullanmışlardır. tam yılı ortaya çıkarmak için Amerika'daki ilk Avrupa yerleşimi olan Newfoundland'daki L'Anse aux Meadows'daki Viking köyü: MS 1021.
Büyük Radyasyon Darbeleri Yeniden Olabilir mi?
Fizik ve astronomide bu Miyake olayları bir sır olarak kalıyor.
Bu kadar büyük bir radyasyon darbesini nasıl elde edersiniz? Bir gazete yağmuru süpernovaları suçladı, gama ışını patlamaları, manyetize nötron yıldızlarından patlamalarVe hatta kuyruklu yıldız.
Bununla birlikte, en çok kabul gören açıklama Miyake olaylarının “güneş süper parlamaları” olduğudur. Güneş'ten gelen bu varsayımsal patlamalar, modern çağda kaydedilen en büyük patlamadan belki de 50-100 kat daha enerjikti. Carrington Etkinliği 1859 evi.
Bugün böyle bir olay yaşansa, elektrik şebekelerini, telekomünikasyonları ve uyduları mahvetmek. Bunlar rastgele, yaklaşık bin yılda bir meydana gelirse, bu her on yılda yüzde 1'lik bir şans anlamına gelir - ciddi bir risk.
Gürültülü Veri
UQ'daki ekibimiz, mevcut tüm ağaç halkası verilerini gözden geçirmek ve Miyake olaylarının yoğunluğunu, zamanlamasını ve süresini ortaya çıkarmak için yola çıktı.
Bunu yapmak için bir sorunu çözmek için bir yazılım geliştirmemiz gerekiyordu. denklem sistemi bu, radyokarbonun tümden nasıl filtrelendiğini modelliyor küresel karbon döngüsü, okyanuslar, bataklıklar veya sen ve ben yerine, hangi yıllarda ağaçlarda hangi fraksiyonun bittiğini hesaplamak için.
Arkeologlarla birlikte çalışarak, ilk tekrarlanabilir, sistematik çalışmayı yayınladık. yayınlanan verilerin 98 ağacının tümü Miyake etkinlikleri hakkında. biz de yayınladık açık kaynak modelleme yazılımı gelecekteki çalışmalar için bir platform olarak
Güneş Patlamalarının Fırtınaları
Sonuçlarımız, her olayın tek seferde bir ila dört normal yıllık radyasyon sağladığını doğrulamaktadır. Daha önceki araştırma Dünya'nın kutuplarına yakın ağaçların daha büyük bir artış kaydettiğini öne sürdüler - güneşteki süper patlamalardan sorumlu olsaydık bu beklenirdi - ancak daha büyük bir ağaç örneğine bakarak yaptığımız çalışma, durumun böyle olmadığını gösteriyor.
Ayrıca bu olayların Güneş'in 11 yıllık faaliyet döngüsünde herhangi bir noktaya gelebileceğini de bulduk. Öte yandan güneş patlamaları, olma eğiliminde etrafında döngünün zirvesi.
En şaşırtıcı olanı, birkaç ani artışın, yeni radyokarbonun karbon döngüsü boyunca yavaş yavaş ilerlemesiyle açıklanabilecek olandan daha uzun sürmesi. Bu, olayların bazen dev bir güneş patlaması için beklenmeyen bir yıldan uzun sürebileceğini veya ağaçların büyüme mevsimlerinin daha önce sanıldığı gibi olmadığını düşündürmektedir.
Param için, güneş hala Miyake olaylarının en olası suçlusu. Bununla birlikte, sonuçlarımız, büyük bir süper parlamadan çok bir güneş patlamaları fırtınası gibi bir şey gördüğümüzü gösteriyor.
Bu olaylarda tam olarak ne olduğunu saptamak için, zaten bildiğimiz olayların daha iyi bir resmini vermek için daha fazla veriye ihtiyacımız olacak. Bu verileri elde etmek için daha fazla ağaç halkasına ve ayrıca aşağıdakiler gibi başka kaynaklara ihtiyacımız olacak: Kuzey Kutbu ve Antarktika'dan buz çekirdekleri.
Bu gerçekten disiplinler arası bir bilimdir. Normalde güzel temiz, hassas teleskopları düşünürüm: karmaşık, birbirine bağlı Dünya'yı anlamak çok daha zordur.
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
Resim Kredi: NASA/SDO/AIA
