Baumringe zeichnen einen mysteriösen kosmischen Sturm auf, der alle tausend Jahre zuschlägt: ScienceAlert

Die Geschichte der Bombardierung der Erde mit kosmischer Strahlung ist in die Bäume geschrieben.

Insbesondere wenn Strahlung auf die Erdatmosphäre trifft, kann sie alle Stickstoffatome, auf die sie trifft, in eine Form von Kohlenstoff umwandeln, der wiederum von Pflanzen absorbiert wird. Die Verbindung von Spitzen in diesem Kohlenstoffisotop mit Wachstumsringen von Bäumen könnte uns eine zuverlässige Aufzeichnung von Strahlungsstürmen liefern, die Jahrtausende zurückreichen.

Diese Aufzeichnung zeigt uns, dass das größte dieser Ereignisse, bekannt als die Miyake-Ereignisse (nach Die Welt, die sie entdeckt hat), sie treten etwa alle tausend Jahre einmal auf. Wir wissen jedoch nicht, was sie verursacht – und neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass unsere bahnbrechende Theorie, die riesige Sonneneruptionen beinhaltet, vom Tisch sein könnte.

Ohne eine einfache Möglichkeit, diese potenziell verheerenden Ereignisse vorherzusagen, stehen wir vor einem ernsthaften Problem.

„Wir müssen mehr wissen, denn wenn eines dieser Dinge heute passieren würde, würde es die Technologie zerstören, darunter Satelliten, Internetkabel, Stromleitungen und Ferntransformatoren.“ sagen Astrophysiker Benjamin Pope von der University of Queensland in Australien.

„Die Auswirkungen auf die globale Infrastruktur wären unvorstellbar.“

Die Geschichte der Begegnungen der Erde mit kosmischen Strahlungsstürmen ist hier zu entziffern, wenn Sie wissen, wie man hinschaut. Der Haupthinweis ist ein radioaktives Kohlenstoffisotop namens Kohlenstoff-14, das oft als Radiokohlenstoff bezeichnet wird. Verglichen mit anderen natürlich vorkommenden Kohlenstoffisotopen auf der Erde ist radioaktiver Kohlenstoff relativ selten. Es entsteht nur in der oberen Atmosphäre, wenn kosmische Strahlung mit Stickstoffatomen kollidiert, was zu einer Kernreaktion führt, die radioaktiven Kohlenstoff erzeugt.

Da kosmische Strahlung ständig mit unserer Atmosphäre kollidiert, haben wir einen stetigen, aber sehr kleinen Vorrat an Material, das auf die Oberfläche regnet. Einige werden in Jahrringen aufgehängt. Da Bäume jedes Jahr einen neuen Wachstumsring hinzufügen, kann die Ablagerung von Radiokohlenstoff im Laufe der Zeit verfolgt werden, was eine Aufzeichnung der Radioaktivität über Zehntausende von Jahren liefert.

Ein enormer Anstieg von Radiokohlenstoff in Bäumen auf der ganzen Welt bedeutet einen leichten Anstieg der kosmischen Strahlung. Es gibt viele Mechanismen, die dies verursachen können, und Sonneneruptionen sind erheblich. Es gibt jedoch einige andere potenzielle Quellen von Strahlungsstürmen, die nicht endgültig ausgeschlossen wurden. Sonneneruptionen wurden auch nicht endgültig kontrolliert.

Da die Interpretation von Baumringdaten ein umfassendes Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs erfordert, machte sich ein Forscherteam unter der Leitung des Mathematikers Chengyuan Zhang von der University of Queensland daran, den globalen Kohlenstoffkreislauf zu rekonstruieren, basierend auf jedem Teil der Radiokohlenstoffdaten von Baumringen beschaffen konnte. Händchen halten.

„Wenn Strahlung auf die Atmosphäre trifft, produziert sie radioaktives Kohlenstoff-14, das die Luft, Ozeane, Pflanzen und Tiere filtert und eine jährliche Aufzeichnung der Strahlung in Baumringen erzeugt.“ Chang erklärt.

„Wir haben den globalen Kohlenstoffkreislauf entworfen, um den Prozess über 10.000 Jahre zu rekonstruieren, um Einblick in das Ausmaß und die Art der Miyake-Ereignisse zu gewinnen.“

Die Ergebnisse dieser Modellierung gaben dem Team ein sehr detailliertes Bild einer Reihe von Strahlungsereignissen – genug, um zu dem Schluss zu kommen, dass der Zeitpunkt und das Profil nicht mit Sonneneruptionen übereinstimmen. Mutationen im Radiokohlenstoff stehen nicht im Zusammenhang mit Sonnenfleckenaktivität, die selbst mit Fackelaktivität zusammenhängt. Einige der positiven Seiten hielten über mehrere Jahre an.

Es gab eine Diskrepanz in den Radiokarbonprofilen zwischen den Regionen für dasselbe Ereignis. Bei einem großen Ereignis, das im Jahr 774 n. Chr. aufgezeichnet wurde, zeigten einige Bäume in einigen Teilen der Welt ein Jahr lang einen starken und plötzlichen Anstieg des Radiokohlenstoffs, während andere über zwei bis drei Jahre einen langsameren Anstieg zeigten.

„Statt einer einzelnen augenblicklichen Explosion oder eines Glühens sehen wir möglicherweise eine Art astrophysikalischen ‚Sturm‘ oder eine Explosion.“ sagt Zhang.

Die Forscher wissen derzeit nicht, was diese Eruptionen verursacht haben könnte, aber es gibt eine Reihe von Kandidaten. Eines dieser Ereignisse ist eine Supernova, deren Strahlung durch den Weltraum geschossen werden kann. Vielleicht ist eine Supernova passiert Jahr 774 n. ChrWissenschaftler haben Verbindungen zwischen Radiokohlenstoff-Mutationen und hergestellt Andere mögliche Supernova-Ereignisseaber wir kennen Supernovae ohne radioaktive Kohlenstoffspitzen und Spitzen ohne assoziierte Supernovae.

Andere mögliche Ursachen sind supersolare Planeten, aber es ist unwahrscheinlich, dass eine Explosion stark genug ist, um die Radiokohlenstoffspitze von 774 CE von unserer Sonne zu erzeugen. Es könnte eine zuvor nicht aufgezeichnete Sonnenaktivität gegeben haben. Aber die Wahrheit ist, dass es keine einfache Erklärung gibt, die die Ursachen von Miyakes Ereignissen genau erklärt.

Dies ist laut den Forschern besorgniserregend. Die Menschenwelt hat dramatisch verändert seit 774 n. Chr.; Nun könnte das Ereignis von Miyake eine „Online-Apokalypse“ auslösen, die Wissenschaftler als „Online-Apokalypse“ bezeichnen, bei der die Infrastruktur beschädigt, die Gesundheit von Flugreisenden geschädigt und sogar erschöpft wird Ozon Schicht.

„Basierend auf den verfügbaren Daten besteht eine Chance von etwa 1 %, innerhalb des nächsten Jahrzehnts einen weiteren zu sehen“, Der Papst sagt.

„Aber wir wissen nicht, wie wir es vorhersagen sollen oder welchen Schaden es anrichten könnte. Diese Möglichkeiten sind sehr besorgniserregend und bilden die Grundlage für weitere Forschung.“

Die Suche wurde veröffentlicht in Verfahren der Royal Society A: Mathematische, physikalische und technische Wissenschaften.