Træringe viser registrering af nyligt identificerede ekstreme solaktivitetshændelser

Solen udsender konstant en strøm af energiske partikler, hvoraf nogle når Jorden. Tætheden og energien i denne strøm danner grundlaget for rumvejr, som kan forstyrre driften af ​​satellitter og andre rumfartøjer. Et centralt uløst spørgsmål i feltet er den frekvens, hvormed solen udsender udbrud af energiske partikler, der er stærke nok til at deaktivere eller ødelægge rumbaseret elektronik.

En lovende vej til at bestemme frekvensen af ​​sådanne begivenheder er den dendrokronologiske rekord. Denne tilgang er afhængig af den proces, hvormed en solenergisk partikel (SEP) rammer atmosfæren, forårsager en kædereaktion, der resulterer i produktionen af ​​et atom af carbon-14. Dette atom kan efterfølgende inkorporeres i strukturen af ​​et træ; dermed, koncentrationen af ​​carbon-14 atomer i en træring kan indikere effekthastigheden af ​​SEP'er i et givet år.

Til dato, tre begivenheder med ekstrem SEP -produktion er godt beskrevet i litteraturen, forekommer cirka i årene 660 fvt. 774–775 CE, og 992–993 CE. Hver begivenhed var nogenlunde en størrelsesorden stærkere end nogen målt i rumforskningstiden. Miyake et al. beskrive sådan en begivenhed, som fandt sted mellem 5411 fvt og 5410 fvt. På grund af denne burst, atmosfærisk kulstof-14 steg 0,6 procent år over år på den nordlige halvkugle og blev opretholdt i flere år, før det faldt til typiske niveauer.

Forfatterne udlede tilstedeværelsen af ​​denne begivenhed ved at bruge prøver indsamlet fra træer i tre vidt spredte lokaliteter:en fyrretræ i Californien, en skotsk fyr i Finland, og en europæisk lærk i Schweiz. Hver prøve havde sine individuelle træringe adskilt, og materiale fra hver ring gennemgik accelerator-massespektrometri for at bestemme dens carbon-14-indhold.

Ved hjælp af statistiske metoder, forskerne identificerede et mønster af små kulstof-14 udsving i overensstemmelse med solens 11-årige solcyklus; begivenheden registreret i træringen fandt sted i løbet af en tid med maksimalt solværdi. Især andre beviser tyder på, at solen også gennemgik en årtier lang periode med stigende aktivitet.

Hvis en ekstrem SEP-burst faktisk er årsagen til den ekstra carbon-14, så kan disse observationer hjælpe med at forudsige fremtidige begivenheder. Imidlertid, målinger af træringe kan ikke udelukke andre udenjordiske årsager, såsom en nærliggende supernovaeksplosion. Bekræftelse kræver isotopmålinger af beryllium og chlor taget fra iskerner, ifølge forfatterne.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Eos, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.