Los anillos de los árboles narran una misteriosa tormenta cósmica que golpea cada mil años: ScienceAlert

La historia del bombardeo de la Tierra con radiación cósmica está escrita en los árboles.

Específicamente, cuando la radiación golpea la atmósfera de la Tierra, puede cambiar cualquier átomo de nitrógeno que golpee para producir una forma de carbono, que a su vez es absorbido por las plantas. Conectar los picos de este isótopo de carbono con los anillos de crecimiento de los árboles podría brindarnos un registro confiable de las tormentas de radiación que se remontan a miles de años atrás.

Este registro nos muestra que el más grande de estos eventos, conocido como los eventos de Miyake (después de El mundo que los descubrió), ocurren aproximadamente una vez cada mil años. Sin embargo, no sabemos qué las causa, y una nueva investigación sugiere que nuestra teoría innovadora, que incluye erupciones solares gigantes, podría estar fuera de discusión.

Sin una manera fácil de predecir estos eventos potencialmente devastadores, nos quedamos con un problema grave.

“Necesitamos saber más, porque si una de estas cosas sucediera hoy, destruiría la tecnología, incluidos los satélites, los cables de Internet, las líneas eléctricas y los transformadores de larga distancia”. Dice El astrofísico Benjamin Pope de la Universidad de Queensland en Australia.

«El impacto en la infraestructura global sería inimaginable».

La historia de los encuentros de la Tierra con las tormentas de radiación cósmica está aquí para descifrarla si sabes cómo mirar. La pista principal es un isótopo radiactivo de carbono llamado carbono-14, a menudo denominado radiocarbono. En comparación con otros isótopos de carbono que existen naturalmente en la Tierra, el carbono radiactivo es relativamente raro. Se forma solo en la atmósfera superior, cuando los rayos cósmicos chocan con los átomos de nitrógeno, lo que resulta en una reacción nuclear que produce carbono radiactivo.

Dado que los rayos cósmicos chocan constantemente con nuestra atmósfera, tenemos un suministro constante pero muy pequeño de material que cae sobre la superficie. Algunos están colgados en los anillos de los árboles. A medida que los árboles agregan un nuevo anillo de crecimiento cada año, la deposición de radiocarbono se puede rastrear a lo largo del tiempo, brindando un registro de radiactividad durante decenas de miles de años.

Un gran aumento en el radiocarbono que se encuentra en los árboles de todo el mundo significa un ligero aumento en la radiación cósmica. Hay muchos mecanismos que pueden causar esto, y las erupciones solares son significativas. Pero hay algunas otras fuentes potenciales de tormentas de radiación que no se han descartado de manera concluyente. Las erupciones solares tampoco han sido controladas definitivamente.

Debido a que la interpretación de los datos de los anillos de los árboles implica una comprensión integral del ciclo global del carbono, un equipo de investigadores dirigido por el matemático Chengyuan Zhang de la Universidad de Queensland se dispuso a reconstruir el ciclo global del carbono, basándose en cada pieza de datos de radiocarbono de los anillos de los árboles que encontraron. podría obtener. Tomados de la mano.

«Cuando la radiación llega a la atmósfera, produce carbono-14 radiactivo, que filtra el aire, los océanos, las plantas y los animales, y produce un registro anual de radiación en los anillos de los árboles». Chang explica.

«Diseñamos el ciclo global del carbono para reconstruir el proceso durante 10.000 años, para obtener información sobre la escala y la naturaleza de los eventos de Miyake».

Los resultados de este modelo le dieron al equipo una imagen muy detallada de una serie de eventos radiativos, suficiente para concluir que el momento y el perfil no corresponden a las erupciones solares. Las mutaciones en el radiocarbono no están relacionadas con la actividad de las manchas solares, que a su vez está relacionada con la actividad de las llamaradas. Algunas de las ventajas persistieron durante varios años.

Hubo una discrepancia en los perfiles de radiocarbono entre regiones para el mismo evento. Para un evento importante, registrado en el año 774 d. C., algunos árboles en algunas partes del mundo mostraron aumentos bruscos y repentinos de radiocarbono durante un año, mientras que otros mostraron aumentos más lentos durante dos o tres años.

«En lugar de una única explosión o resplandor instantáneo, lo que podríamos estar viendo es algún tipo de ‘tormenta’ o explosión astrofísica». Zhang dice.

Los investigadores no saben, en este momento, qué pudo haber causado esas erupciones, pero hay varios candidatos. Uno de estos eventos es una supernova, cuya radiación puede ser lanzada a través del espacio. Tal vez sucedió una supernova año 774 d.C.Los científicos han establecido vínculos entre las mutaciones de radiocarbono y Otros posibles eventos de supernovapero hemos conocido supernovas sin picos de carbono radiactivo y picos sin supernovas asociadas.

Otras posibles causas incluyen planetas supersolares, pero es poco probable que una explosión lo suficientemente fuerte como para producir el pico de radiocarbono de 774 CE de nuestro sol. Es posible que haya habido alguna actividad solar no registrada previamente. Pero la verdad es que no existe una explicación simple que explique con precisión las causas de los eventos de Miyake.

Esto, según los investigadores, es una preocupación. El mundo humano tiene cambiado dramáticamente desde 774 dC; Ahora, el evento de Miyake puede causar lo que los científicos llaman un ‘apocalipsis en línea’ en el que la infraestructura se daña, la salud de los viajeros aéreos e incluso se agota. ozono capa.

«Según los datos disponibles, hay alrededor de un 1% de posibilidades de ver otro en la próxima década». El Papa dice.

«Pero no sabemos cómo predecirlo o qué daño podría causar. Estas posibilidades son muy preocupantes y sientan las bases para futuras investigaciones».

La búsqueda fue publicada en Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas y de Ingeniería.