Αρχαίοι δακτύλιοι δέντρων ρίχνουν φως σε μυστηριώδεις καταιγίδες ακτινοβολίας μια φορά κάθε 1.000 χρόνια

Μία φορά κάθε χίλια χρόνια περίπου, η παραγωγή άνθρακα-14 ψηλά στην ατμόσφαιρα εκτοξεύεται θεαματικά δημιουργώντας δυνητικά καταστροφικές καταιγίδες ακτινοβολίας. Οι αστρονόμοι έχουν θεωρίες για το τι θα μπορούσε να το προκαλέσει, αλλά η πιο ολοκληρωμένη μελέτη αυτών των γεγονότων φαίνεται να αποκλείει όλα τα πιθανά, αφήνοντας την αιτία πιο μυστηριώδη από ποτέ.

Τα σωματίδια υψηλής ενέργειας που χτυπούν άτομα αζώτου στην ανώτερη ατμόσφαιρα παράγουν ραδιενεργό άνθρακα-14 - το μακροβιότερο ραδιενεργό ισότοπο άνθρακα - το οποίο εισέρχεται στον πλανητικό κύκλο του άνθρακα και ενσωματώνεται στα φυτά. Αυτό σημαίνει ότι οι αρχαίοι δακτύλιοι δέντρων μπορούν να αποκαλύψουν την ετήσια ιστορία της αφθονίας άνθρακα-14 που χρονολογείται χιλιάδες χρόνια πίσω.

Έχουν βρεθεί εξηγήσεις για τις μέτριες διακυμάνσεις της αφθονίας του άνθρακα-14 που παρατηρήθηκαν τα τελευταία χίλια χρόνια, αλλά μια τεράστια αιχμή το 774 CE ήταν αμέσως μπερδεμένη όταν ανακαλύφθηκε πριν από μια δεκαετία. Ωστόσο, μια νέα συνεργασία μελέτης μεταξύ επιστημόνων πολλών πεδίων έχει μπερδευτεί προσπαθώντας να εντοπίσει την αιτία αυτού και παρόμοιων γεγονότων.

Η ακίδα 774 carbon-14 εντοπίστηκε στους ιαπωνικούς δακτυλίους δέντρων από μια ομάδα υπό την ηγεσία του φυσικού Fusa Miyake του Πανεπιστημίου Nagoya το 2012. Έκτοτε έχει επιβεβαιωθεί ως παγκόσμιο φαινόμενο, που ονομάστηκε προς τιμήν του Miyake. Παγκόσμια γεγονότα παρόμοιου μεγέθους έχουν επιβεβαιωθεί το 993 και το 660, 5259, 5410 και 7176 π.Χ. Έχουν επίσης εντοπιστεί αρκετά μικρότερα γεγονότα, ενώ άλλα παραμένουν υπό συζήτηση, με αντικρουόμενα δεδομένα από διαφορετικές τοποθεσίες. Αναπόφευκτα, όσο πιο πίσω πηγαίνετε στο χρόνο, τόσο πιο δύσκολο είναι να βρείτε με ακρίβεια χρονολογημένα δαχτυλίδια δέντρων που να συμμορφώνονται ή να αντικρούουν τέτοια γεγονότα.

Ο Δρ Μπέντζαμιν Πόουπ του Πανεπιστημίου του Κουίνσλαντ περιγράφει τη νέα μελέτη ως την πιο ολοκληρωμένη έρευνα των γεγονότων του Miyake που έχει διεξαχθεί ακόμα. Ωστόσο, αναγνώρισε στο IFLScience ότι έχει εμβαθύνει το μυστήριο της αιτίας τους, αντί να το εξηγήσει.

Η πρώτη εικασία για τα γεγονότα του Miyake ήταν ότι προκλήθηκαν από τεράστιες ηλιακές εκλάμψεις σε κλίμακα ίσως δεκαπλάσια από το γεγονός Carrington του 1859. Αυτή θα ήταν μια πολύ τρομακτική προοπτική. Εάν το συμβάν Carrington συνέβαινε σήμερα, θα εξαφάνιζε μεγάλο μέρος των δορυφόρων μας, των καλωδίων Διαδικτύου και των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, ρίχνοντας την κοινωνία στο χάος. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς κάτι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερο.

Ωστόσο, εάν συμβαίνει αυτό, θα περιμέναμε τα γεγονότα του Miyake να συμπίπτουν με τις κορυφές του ηλιακού κύκλου. Ο Πόουπ και οι συν-συγγραφείς δεν μπόρεσαν να βρουν καμία απόδειξη γι' αυτό. Μια εναλλακτική εξήγηση είναι στην πραγματικότητα το αντίθετο. Η ηλιακή δραστηριότητα ενισχύει τον ηλιακό άνεμο και βοηθά στην προστασία της Γης από τις κοσμικές ακτίνες. Ως εκ τούτου, τα γεγονότα Miyake θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν σύντομες αλλά ακραίες ηλιακές ελάχιστες, συμπυκνωμένες εκδόσεις του Maunder Minimum, όταν οι ηλιακές κηλίδες και οι ηλιακές εκλάμψεις εξαφανίστηκαν.

Ο Πόουπ είπε στο IFLScience ότι αυτό παραμένει μια πιθανότητα, αλλά η ομάδα του δεν μπόρεσε να βρει στοιχεία για να το επιβεβαιώσει.

Εναλλακτικά, τα γεγονότα του Miyake μπορεί να μην έχουν καμία σχέση με τον Ήλιο, αντίθετα να πυροδοτούνται από σουπερνόβα ή άλλα κοσμικά γεγονότα. Ωστόσο, κανένα γεγονός του Miyake δεν συνέπεσε με κανένα από τα γνωστά σουπερνόβα της τελευταίας χιλιετίας, φαινομενικά ένα θανατηφόρο πλήγμα για αυτήν την ιδέα. Το έγγραφο εγείρει την πιθανότητα να προκαλούνται από κοντινούς μαγνήτες, αλλά αναγνωρίζει ότι δεν έχουμε βρει κάποιον αρκετά κοντά στη Γη ώστε να είναι εύλογος ένοχος.

Αν και οι συγγραφείς δεν μπορούν να εξηγήσουν αυτά τα γεγονότα, έμαθαν κάτι σημαντικό. Τουλάχιστον μία εκδήλωση Miyake διήρκεσε περισσότερο από ένα χρόνο και άλλες μπορεί επίσης να έχουν παραταθεί.

«Αντί για μια στιγμιαία έκρηξη ή έκρηξη, αυτό που μπορεί να κοιτάμε είναι ένα είδος αστροφυσικής «θύελλας» ή έκρηξης», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας και προπτυχιακός φοιτητής Qinyuan Zhang σε μια δήλωση.

Ο Πόουπ είπε στο IFLScience ότι είναι μάλλον καλά νέα. «Πιο απλωμένα και λιγότερο καταστροφικά είναι καλό για εμάς, αν και θα μπορούσε να δημιουργήσει προβλήματα για παρατεταμένη περίοδο». Για τον Pope, αυτό τονίζει την ανάγκη κατανόησης γεγονότων που έχουν σχεδόν 1 τοις εκατό πιθανότητες να συμβούν την επόμενη δεκαετία.

Ένας προ-ηλεκτρικός κόσμος δεν θα είχε επηρεαστεί από τις ακραίες διαστημικές καιρικές συνθήκες όπως θα κάναμε σήμερα, αλλά ίσως ελπίζουμε ότι κάποιος το πρόσεξε. Ο Πόουπ είπε στο IFLScience ότι η μόνη διφορούμενη αναφορά που μπορεί να σχετίζεται με το τι συνέβαινε εκείνη την εποχή είναι μια αναφορά στο Αγγλοσαξονικό Χρονικό σε έναν «κόκκινο σταυρό μετά τη δύση του ηλίου» το 774 Κ.Χ. Αυτό είναι το μόνο αστρονομικό γεγονός που περιγράφεται στο Χρονικό. Γενικά πιστεύεται ότι αναφέρεται σε ένα σέλας, αλλά όπως είπε ο Πάπας στο IFLScience, «Σε έναν μεσαιωνικό μοναχό, όλα έμοιαζαν με σταυρό», περιορίζοντας τη σύγχρονη χρησιμότητά του.

Η εργασία δημοσιεύεται στο Proceedings of the Royal Society A.