Lingkaran pohon memetakan badai kosmik misterius yang menyerang setiap seribu tahun: ScienceAlert

Sejarah pengeboman bumi oleh sinar kosmik tertulis di pepohonan.

Secara khusus, ketika radiasi mengenai atmosfer bumi, ia dapat mengubah atom nitrogen yang terkena untuk menghasilkan bentuk karbon, yang pada gilirannya diserap oleh tanaman. Menghubungkan lonjakan isotop karbon ini ke cincin pertumbuhan di pohon dapat memberi kita catatan yang andal tentang badai radiasi yang terjadi ribuan tahun yang lalu.

Catatan ini memberi tahu kita bahwa peristiwa paling kolosal ini, yang dikenal sebagai peristiwa Miyake (pasca- ilmuwan yang menemukan mereka), terjadi setiap seribu tahun. Namun, kami tidak tahu apa yang menyebabkannya – dan penelitian baru menunjukkan teori utama kami yang melibatkan jilatan api matahari raksasa mungkin tidak masuk akal.

Tanpa cara mudah untuk memprediksi peristiwa yang berpotensi menghancurkan ini, kita menghadapi masalah serius.

“Kita perlu tahu lebih banyak karena jika hal seperti ini terjadi hari ini akan menghancurkan teknologi, termasuk satelit, kabel internet, kabel listrik jarak jauh, dan trafo.” mengatakan Ahli astrofisika Benjamin Pope dari University of Queensland di Australia.

“Dampaknya pada infrastruktur global tidak terbayangkan.”

Sejarah pertemuan Bumi dengan badai sinar kosmik ada untuk diuraikan jika Anda tahu bagaimana melihatnya. Petunjuk utamanya adalah isotop radioaktif karbon yang disebut karbon-14, sering disebut sebagai radiokarbon. Dibandingkan dengan isotop karbon alami lainnya di Bumi, radiokarbon relatif jarang. Itu hanya terbentuk di atmosfer atas ketika sinar kosmik bertabrakan dengan atom nitrogen dan memulai reaksi nuklir yang menghasilkan radiokarbon.

Karena sinar kosmik terus-menerus bertabrakan dengan atmosfer kita, kita memiliki persediaan yang konstan tetapi sangat kecil dari hal-hal yang menghujani permukaan. Sebagian tersangkut di lingkaran pohon. Saat pohon menambahkan cincin pertumbuhan baru setiap tahun, deposisi radiokarbon dapat ditelusuri kembali melalui waktu, memberikan catatan aktivitas radiasi yang mencakup puluhan ribu tahun.

Peningkatan besar radiokarbon yang ditemukan di pohon-pohon di seluruh dunia berarti peningkatan sinar kosmik. Ada beberapa mekanisme yang dapat menyebabkan hal ini, dan semburan matahari adalah salah satu yang besar. Tetapi ada beberapa kemungkinan sumber badai radiasi lainnya yang belum dapat dikesampingkan secara pasti. Suar matahari juga belum sepenuhnya dikesampingkan.

Karena menafsirkan data cincin pohon memerlukan pemahaman menyeluruh tentang siklus karbon global, tim peneliti yang dipimpin oleh ahli matematika Universitas Queensland Qingyuan Zhang berangkat untuk merekonstruksi siklus karbon global berdasarkan setiap potongan data radiokarbon cincin pohon yang bisa mereka dapatkan. tangan di Buka tangan Anda.

“Ketika radiasi menghantam atmosfer, ia menghasilkan karbon-14 radioaktif, yang menyaring udara, lautan, tumbuhan dan hewan, menghasilkan rekor radiasi tahunan di lingkaran pohon.” Zhang menjelaskan.

“Kami memodelkan siklus karbon global untuk merekonstruksi proses selama periode 10.000 tahun untuk mendapatkan wawasan tentang besarnya dan sifat peristiwa Miyake.”

Hasil pemodelan ini memberi tim gambaran yang sangat rinci tentang serangkaian peristiwa radiasi – cukup untuk menyimpulkan bahwa waktu dan profilnya tidak konsisten dengan semburan matahari. Lonjakan radiokarbon tidak berkorelasi dengan aktivitas bintik matahari, yang dengan sendirinya terkait dengan aktivitas flare. Beberapa puncak berlangsung selama beberapa tahun.

Dan ada perbedaan profil radiokarbon antar wilayah untuk peristiwa yang sama. Dalam peristiwa besar yang tercatat pada tahun 774 M, beberapa pohon di beberapa bagian dunia menunjukkan peningkatan tajam dan mendadak dalam radiokarbon selama satu tahun, sementara yang lain menunjukkan peningkatan yang lebih lambat selama dua hingga tiga tahun.

“Daripada satu ledakan atau suar sesaat, kita mungkin melihat semacam ‘badai’ atau ledakan astrofisika.” kata Zhang.

Para peneliti tidak tahu pada titik ini apa yang bisa menyebabkan wabah ini, tetapi ada sejumlah kandidat. Salah satunya adalah peristiwa supernova, yang radiasinya bisa menembus ruang angkasa. Supernova mungkin telah terjadi pada tahun 774 Mdan para ilmuwan telah membuat hubungan antara ujung radiokarbon dan kemungkinan peristiwa supernova lainnyatapi kita tahu supernova tanpa ujung radiokarbon dan ujung tanpa supernova terkait.

Kemungkinan penyebab lain termasuk superflare matahari, tetapi suar yang cukup kuat untuk menghasilkan lonjakan radiokarbon 774 CE tidak mungkin meletus dari Matahari kita. Mungkin ada aktivitas matahari yang sebelumnya tidak tercatat. Namun, faktanya tidak ada penjelasan sederhana yang menjelaskan secara pasti apa penyebab kejadian Miyake.

Dan itu mengkhawatirkan, menurut para peneliti. Dunia manusia memiliki berubah drastis sejak tahun 774 M; Peristiwa Miyake sekarang dapat menyebabkan apa yang oleh para ilmuwan disebut sebagai “kiamat internet” dengan merusak infrastruktur, membahayakan kesehatan pelancong udara, dan bahkan menghabiskan internet. ozon Lapisan.

“Berdasarkan data yang tersedia, ada sekitar 1% peluang untuk melihat yang lain dalam dekade berikutnya,” kata paus.

“Tapi kami tidak tahu bagaimana memprediksinya atau kerusakan apa yang bisa ditimbulkannya. Probabilitas ini cukup mengkhawatirkan dan meletakkan dasar untuk penelitian lebih lanjut.”

Penelitian ini dipublikasikan di Prosiding Royal Society A: Ilmu matematika, fisika, dan teknik.