درختوں کے حلقوں میں تابکار نشانات زمین کی نامعلوم 'تابکاری طوفانوں' کی تاریخ کو ظاہر کرتے ہیں۔

سیاروں کی تلاش اور ان کے ستاروں کا مطالعہ کرتے ہوئے، مجھے دنیا کی چند عظیم دوربینیں استعمال کرنے کا شرف حاصل ہوا ہے۔ تاہم، ہماری ٹیم نے حال ہی میں کائنات کا مطالعہ کرنے کے لیے اس سے بھی بڑے نظام کی طرف رجوع کیا ہے: زمین کے جنگلات۔

ہم نے پراسرار "تابکاری کے طوفانوں" کا مطالعہ کرنے کے لیے دنیا بھر میں درختوں کی انگوٹھیوں میں چھوڑے گئے تابکار دستخطوں کا تجزیہ کیا جو پچھلے 10,000 سالوں میں نصف درجن بار زمین کو اپنی لپیٹ میں لے چکے ہیں۔

ہمارے نتائج، حال ہی میں شائع ہوئے۔ رائل سوسائٹی کی کارروائی A, "سولر سپر فلائرز" کو مجرم کے طور پر مسترد کریں — لیکن اصل وجہ نامعلوم ہے۔

درختوں کے حلقوں میں لکھی گئی ایک تاریخ

جب اعلی توانائی کی تابکاری اوپری ماحول پر حملہ کرتی ہے تو یہ نائٹروجن ایٹموں کو تابکار کاربن 14، یا ریڈیو کاربن میں بدل دیتی ہے۔ ریڈیو کاربن پھر ہوا اور سمندروں کے ذریعے، تلچھٹ اور دلدلوں میں، آپ اور میں، جانوروں اور پودوں میں فلٹر ہوتا ہے — بشمول ان کے سالانہ درختوں کے ساتھ سخت لکڑیاں۔

آثار قدیمہ کے ماہرین کے نزدیک، ریڈیو کاربن ایک دیوتا ہے۔ اس کے بننے کے بعد، کاربن 14 آہستہ آہستہ اور مستقل طور پر واپس نائٹروجن میں تبدیل ہو جاتا ہے- جس کا مطلب ہے کہ اسے نامیاتی نمونوں کی عمر کی پیمائش کرنے کے لیے ایک گھڑی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جسے کہا جاتا ہے۔ ریڈیو کاربن ڈیٹنگ.

ماہرین فلکیات کے لیے یہ اتنا ہی قیمتی ہے۔ درختوں کی انگوٹھیاں اعلیٰ توانائی والے ذرات کا سال بہ سال ریکارڈ فراہم کرتی ہیں جنہیں "کائناتی شعاعیں" کہتے ہیں۔ صدیوں واپس جانا.

زمین اور سورج کے مقناطیسی میدان ہمیں کہکشاں کے ذریعے آنے والی کائناتی شعاعوں سے بچاتے ہیں۔ زیادہ کائناتی شعاعیں زمین تک پہنچتی ہیں جب یہ مقناطیسی میدان کمزور ہوتے ہیں، اور جب میدان زیادہ مضبوط ہوتے ہیں تو کم ہوتی ہیں۔

اس کا مطلب ہے کہ درختوں کے حلقوں میں کاربن 14 کی سطح کا اضافہ اور زوال ایک تاریخ کو انکوڈ کرتا ہے۔ سولر ڈائنمو کا 11 سالہ دور (جو سورج کا مقناطیسی میدان بناتا ہے) اور کے الٹ جانا زمین کا مقناطیسی میدان.

میاکے واقعات

لیکن درخت کے حلقے ایسے واقعات کو بھی ریکارڈ کرتے ہیں جن کی ہم فی الحال وضاحت نہیں کر سکتے۔ 2012 میں جاپانی ماہر طبیعیات فوسا میاکے ایک سپائیک دریافت کیا 774 عیسوی سے درخت کے حلقوں کے ریڈیو کاربن مواد میں۔ یہ اتنا بڑا تھا کہ کئی عام سالوں کی کائناتی شعاعیں ایک ساتھ ضرور پہنچی ہوں گی۔

چونکہ مزید ٹیمیں تلاش میں شامل ہوئی ہیں، مزید "میاکے واقعات" کے درختوں کی انگوٹھی کے شواہد سامنے آئے ہیں: سے 993 AD اور 663 BC، اور میں پراگیتہاسک واقعات 5259 BC, 5410 BC، اور 7176 BC.

یہ آثار قدیمہ میں پہلے ہی ایک انقلاب کا باعث بن چکے ہیں۔ قدیم نمونے میں ان میں سے ایک مختصر، تیز سپائیکس تلاش کرنا اس کی تاریخ کو ایک سال تک پن کرتا ہے۔، عام ریڈیو کاربن ڈیٹنگ سے دہائیوں یا صدیوں کی غیر یقینی صورتحال کے بجائے۔

دیگر چیزوں کے علاوہ، ہمارے ساتھیوں نے 993 AD کا واقعہ استعمال کیا ہے۔ صحیح سال کو ظاہر کرنے کے لئے امریکہ میں پہلی یورپی آباد کاری کا، نیو فاؤنڈ لینڈ میں L'Anse aux Meadows کا وائکنگ گاؤں: 1021 AD۔

کیا بھاری تابکاری کی دالیں دوبارہ ہو سکتی ہیں؟

طبیعیات اور فلکیات میں، یہ میاکے واقعات ایک معمہ بنے ہوئے ہیں۔

آپ تابکاری کی اتنی بڑی نبض کیسے حاصل کرتے ہیں؟ کاغذات کی ہلچل نے سپرنووا کو مورد الزام ٹھہرایا ہے، گاما رے پھٹنا, مقناطیسی نیوٹران ستاروں سے ہونے والے دھماکے، اور یہاں تک کہ دومکیت.

تاہم، سب سے زیادہ قبول شدہ وضاحت کیا میاکے کے واقعات "سولر سپر فلائرز" ہیں۔ سورج سے نکلنے والے یہ فرضی پھٹنے شاید جدید دور میں ریکارڈ کیے گئے سب سے بڑے دھماکے سے 50-100 گنا زیادہ توانائی بخش ہوں گے۔ کیرنگٹن ایونٹ 1859 کی.

اگر آج اس طرح کا واقعہ پیش آیا تو ہو گا۔ پاور گرڈز، ٹیلی کمیونیکیشنز اور سیٹلائٹس کو تباہ کر دیں۔. اگر یہ تصادفی طور پر، ہر ہزار سال میں تقریباً ایک بار ہوتے ہیں، تو یہ فی عشرے میں 1 فیصد امکان ہے—ایک سنگین خطرہ۔

شور والا ڈیٹا

UQ میں ہماری ٹیم تمام دستیاب ٹری رِنگ ڈیٹا کو چھاننے اور Miyake ایونٹس کی شدت، وقت اور دورانیہ کو نکالنے کے لیے نکلی۔

ایسا کرنے کے لیے ہمیں حل کرنے کے لیے سافٹ ویئر تیار کرنا پڑا مساوات کا نظام وہ ماڈل کہ کس طرح ریڈیو کاربن پورے کو فلٹر کرتا ہے۔ عالمی کاربن سائیکلیہ معلوم کرنے کے لیے کہ درختوں میں کون سا حصہ کن سالوں میں ختم ہوتا ہے، جیسا کہ سمندروں، دلدلوں، یا آپ اور میں کے برعکس۔

آثار قدیمہ کے ماہرین کے ساتھ کام کرتے ہوئے، ہم نے ابھی پہلا دوبارہ تولیدی، منظم مطالعہ جاری کیا ہے۔ شائع شدہ ڈیٹا کے تمام 98 درخت میاکے واقعات پر۔ ہم نے بھی جاری کر دیا ہے۔ اوپن سورس ماڈلنگ سافٹ ویئر مستقبل کے کام کے لیے ایک پلیٹ فارم کے طور پر۔

شمسی شعلوں کے طوفان

ہمارے نتائج اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ ہر واقعہ ایک سے چار عام سالوں کے درمیان ایک ہی بار میں تابکاری فراہم کرتا ہے۔ ابتدائی تحقیق زمین کے قطبوں کے قریب درختوں نے تجویز کیا کہ ایک بڑا اضافہ ریکارڈ کیا گیا — جس کی ہم توقع کریں گے اگر شمسی سپر فلائرز ذمہ دار ہیں — لیکن ہمارا کام، درختوں کے بڑے نمونے کو دیکھ کر، ظاہر کرتا ہے کہ ایسا نہیں ہے۔

ہم نے یہ بھی پایا کہ یہ واقعات سورج کے 11 سالہ سرگرمی کے چکر میں کسی بھی مقام پر پہنچ سکتے ہیں۔ دوسری طرف شمسی توانائی کے شعلے ہونے کا رجحان ہے ارد گرد سائیکل کی چوٹی.

سب سے زیادہ حیران کن بات یہ ہے کہ کاربن سائیکل کے ذریعے نئے ریڈیو کاربن کی سست رفتاری سے وضاحت کی جا سکتی ہے اس سے کچھ زیادہ وقت لگتا ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ یا تو واقعات میں کبھی کبھی ایک سال سے زیادہ کا وقت لگ سکتا ہے، جس کی توقع ایک بڑے شمسی شعلے کے لیے نہیں کی جاتی ہے، یا درختوں کے بڑھتے ہوئے موسم پہلے کے خیال کے مطابق نہیں ہوتے۔

میرے پیسے کے لیے، سورج اب بھی میاکے واقعات کے لیے سب سے زیادہ ممکنہ مجرم ہے۔ تاہم، ہمارے نتائج بتاتے ہیں کہ ہم ایک بہت بڑے سپر فلیئر کے بجائے شمسی شعلوں کے طوفان کی طرح کچھ زیادہ دیکھ رہے ہیں۔

ان واقعات میں اصل میں کیا ہوتا ہے اس کا تعین کرنے کے لیے، ہمیں ان واقعات کی ایک بہتر تصویر دینے کے لیے مزید ڈیٹا کی ضرورت ہوگی جن کے بارے میں ہم پہلے سے جانتے ہیں۔ اس ڈیٹا کو حاصل کرنے کے لیے، ہمیں مزید درختوں کی انگوٹھیوں کی ضرورت ہوگی — اور دیگر ذرائع جیسے کہ آرکٹک اور انٹارکٹک سے آئس کور.

یہ واقعی بین الضابطہ سائنس ہے۔ عام طور پر میں خوبصورتی سے صاف، عین مطابق دوربینوں کے بارے میں سوچتا ہوں: پیچیدہ، باہم جڑی ہوئی زمین کو سمجھنا بہت مشکل ہے۔

یہ مضمون شائع کی گئی ہے گفتگو تخلیقی العام لائسنس کے تحت. پڑھو اصل مضمون.

تصویری کریڈٹ: NASA/SDO/AIA