in

Gli anelli degli alberi tracciano una misteriosa tempesta cosmica che colpisce ogni mille anni: ScienceAlert

La storia del bombardamento della terra da parte dei raggi cosmici è scritta negli alberi.

In particolare, quando la radiazione colpisce l’atmosfera terrestre, può cambiare qualsiasi atomo di azoto che colpisce per produrre una forma di carbonio, che a sua volta viene assorbito dalle piante. Collegare i picchi di questo isotopo di carbonio agli anelli di crescita degli alberi può darci una registrazione affidabile di tempeste di radiazioni risalenti a migliaia di anni fa.

Questo record ci dice che il più colossale di questi eventi, noto come Miyake Events (dal nome dello scienziato che li ha scoperti), si verifica circa una volta ogni mille anni. Tuttavia, non sappiamo cosa li causi – e una nuova ricerca suggerisce che la nostra teoria principale sui brillamenti solari giganti potrebbe essere fuori discussione.

Senza un modo semplice per prevedere questi eventi potenzialmente devastanti, ci troviamo di fronte a un problema serio.

“Dobbiamo saperne di più perché se qualcosa del genere accadesse oggi distruggerebbe tecnologie come satelliti, cavi Internet, linee di trasmissione e trasformatori”, afferma l’astrofisico Benjamin Pope dell’Università del Queensland in Australia.

“L’impatto sull’infrastruttura globale sarebbe inimmaginabile”.

La storia degli incontri della Terra con le tempeste di raggi cosmici è lì per essere decifrata se sai come guardare. L’indizio principale è un isotopo radioattivo del carbonio chiamato carbonio-14, spesso indicato come radiocarbonio. Rispetto ad altri isotopi di carbonio presenti in natura sulla Terra, il radiocarbonio è relativamente raro. Si forma solo nell’alta atmosfera quando i raggi cosmici entrano in collisione con gli atomi di azoto e iniziano una reazione nucleare che produce radiocarbonio.

Poiché i raggi cosmici si scontrano costantemente con la nostra atmosfera, abbiamo una scorta costante ma molto piccola della materia che piove sulla superficie. Una parte viene catturata dagli anelli degli alberi. Poiché gli alberi aggiungono un nuovo anello di crescita ogni anno, la deposizione di radiocarbonio può essere fatta risalire indietro nel tempo, fornendo una registrazione dell’attività delle radiazioni che copre decine di migliaia di anni.

Un grande aumento del radiocarbonio trovato negli alberi di tutto il mondo significa un aumento dei raggi cosmici. Ci sono diversi meccanismi che possono causare questo, e le eruzioni solari sono grandi. Ma ci sono altre possibili fonti di tempeste di radiazioni che non sono state definitivamente escluse. Anche i brillamenti solari non sono stati completamente esclusi.

Poiché l’interpretazione dei dati degli anelli degli alberi richiede una comprensione approfondita del ciclo globale del carbonio, un team di ricercatori guidato dal matematico dell’Università del Queensland Qingyuan Zhang ha deciso di ricostruire il ciclo globale del carbonio sulla base di ogni frammento di dati sul radiocarbonio degli anelli degli alberi che potevano ottenere. mani su Apri le mani.

“Quando la radiazione colpisce l’atmosfera, produce carbonio radioattivo-14, che filtra attraverso l’aria, gli oceani, le piante e gli animali, creando un record annuale di radiazioni negli anelli degli alberi”, spiega Zhang.

“Abbiamo modellato il ciclo globale del carbonio per ricostruire il processo in un periodo di 10.000 anni per ottenere informazioni sull’entità e la natura degli eventi di Miyake”.

I risultati di questa modellazione hanno fornito al team un quadro estremamente dettagliato di una serie di eventi radiativi, abbastanza per concludere che i tempi e il profilo non erano coerenti con i brillamenti solari. I picchi di radiocarbonio non sono correlati all’attività delle macchie solari, che a sua volta è collegata all’attività dei bagliori. Alcuni picchi sono durati diversi anni.

E c’erano discrepanze nei profili del radiocarbonio tra le regioni per lo stesso evento. In un evento importante registrato nel 774 d.C., alcuni alberi in alcune parti del mondo hanno mostrato un forte e improvviso aumento del radiocarbonio per un anno, mentre altri hanno mostrato un aumento più lento in due o tre anni.

“Piuttosto che una singola esplosione o un bagliore istantaneo, potremmo assistere a una sorta di ‘tempesta’ o scoppio astrofisico”, afferma Zhang.

I ricercatori non sanno a questo punto cosa potrebbe causare questi focolai, ma ci sono un certo numero di candidati. Uno di questi sono gli eventi di supernova, la cui radiazione può penetrare nello spazio. Una supernova potrebbe essersi verificata nel 774 d.C. e gli scienziati hanno stabilito collegamenti tra picchi di radiocarbonio e altri possibili eventi di supernova, ma sappiamo di supernove senza picchi di radiocarbonio e picchi senza supernove associate.

Altre possibili cause includono i superflare solari, ma è improbabile che un bagliore abbastanza forte da produrre il picco di radiocarbonio del 774 d.C. sia eruttato dal nostro Sole. Forse c’è un’attività solare precedentemente non registrata. Tuttavia, il nocciolo della questione è che non esiste una semplice spiegazione che spieghi esattamente cosa causa gli eventi di Miyake.

E questo è preoccupante, secondo i ricercatori. Il mondo umano è cambiato radicalmente dal 774 d.C.; Un evento Miyake potrebbe ora causare quella che gli scienziati chiamano un'”apocalisse di Internet” danneggiando le infrastrutture, danneggiando la salute dei viaggiatori aerei e persino impoverendo lo strato di ozono.

“Sulla base dei dati disponibili, c’è circa l’1% di possibilità di vederne un altro entro il prossimo decennio”, afferma Pope.

“Ma non sappiamo come prevederlo o quali danni possa causare. Queste probabilità sono piuttosto allarmanti e gettano le basi per ulteriori ricerche”.

La ricerca è stata pubblicata in Atti della Royal Society A: Scienze matematiche, fisiche e tecniche.

10 cose che accadono al tuo corpo durante un’ultramaratona

Il più antico DNA umano in Gran Bretagna rivela antichi popoli emersi dall’era glaciale: ScienceAlert