تاريخ قصف الأرض بالإشعاع الكوني مكتوب على الأشجار.

على وجه التحديد ، عندما يدخل الإشعاع الغلاف الجوي للأرض ، فإنه يغير أي ذرات نيتروجين لتشكيل شكل من الكربون يمكن أن تمتصه النباتات. يمكن أن يمنحنا ربط المسامير في نظير الكربون هذا بحلقات نمو الأشجار سجلاً موثوقًا للعواصف الإشعاعية منذ آلاف السنين.

يوضح لنا هذا السجل أن أكثر هذه الأحداث عملاقًا هي ما يسمى بأحداث مياكي العالم الذي اكتشفهم) ، تحدث مرة كل ألف سنة. ومع ذلك ، لا نعرف ما الذي يسببها – وتشير الأبحاث الجديدة إلى أن نظريتنا الرائدة التي تتضمن التوهجات الشمسية العملاقة قد تكون غير مطروحة على الطاولة.

بدون طريقة سهلة للتنبؤ بهذه الأحداث المدمرة ، نحن في ورطة خطيرة.

“نحتاج إلى معرفة المزيد ، لأنه إذا حدث أحد هذه الأمور اليوم ، فسيؤدي إلى تدمير التكنولوجيا بما في ذلك الأقمار الصناعية وكابلات الإنترنت وخطوط الكهرباء بعيدة المدى والمحولات.” هو يقول عالم الفيزياء الفلكية بنجامين بوب من جامعة كوينزلاند بأستراليا.

“سيكون التأثير على البنية التحتية العالمية لا يمكن تصوره”.

يمكن فهم تاريخ مواجهات الأرض مع عواصف الإشعاع الكوني إذا كنت تعرف كيف تبدو. المفتاح الرئيسي هو نظير مشع للكربون يسمى الكربون 14 ، وغالبًا ما يشار إليه باسم الكربون المشع. بالمقارنة مع نظائر الكربون الأخرى الموجودة بشكل طبيعي على الأرض ، فإن الكربون المشع نادر نسبيًا. يتشكل فقط في الغلاف الجوي العلوي عندما تصطدم الأشعة الكونية بذرات النيتروجين ، مما يؤدي إلى تفاعل نووي ينتج الكربون المشع.

بينما تستمر الأشعة الكونية في الاصطدام بغلافنا الجوي ، هناك إمداد ثابت ولكنه ضئيل للغاية من المواد التي تمطر على السطح. يعلق بعضها في حلقات الأشجار. نظرًا لأن الأشجار تضيف حلقة نمو جديدة كل عام ، يمكن تتبع ترسب الكربون المشع بمرور الوقت ، مما يوفر سجلاً للنشاط الإشعاعي الذي يمتد لعشرات الآلاف من السنين.

يشير الارتفاع الكبير في الكربون المشع الموجود في الأشجار حول العالم إلى زيادة الإشعاع الكوني. هناك العديد من الآليات التي تسبب هذا ، وحروق الشمس كبيرة. لكن هناك مصادر أخرى للعواصف المشعة لم يتم استبعادها بشكل قاطع. كما لم يتم استبعاد حروق الشمس بشكل قاطع.

نظرًا لأن الفهم التفصيلي لدورة الكربون العالمية يعد أمرًا ضروريًا لتفسير بيانات حلقات الأشجار ، فقد شرع فريق من الباحثين بقيادة عالم الرياضيات في جامعة كوينزلاند تشينغيوان زانج في إعادة بناء دورة الكربون العالمية بناءً على كل قطعة من بيانات الكربون المشع لحلقات الأشجار. في الايدي.

“عندما يضرب الإشعاع الغلاف الجوي ، فإنه ينتج الكربون المشع 14 ، الذي يرشح الهواء والمحيطات والنباتات والحيوانات ، ويخلق سجلاً سنويًا للإشعاع في حلقات الأشجار.” يشرح تشانغ.

“لاكتساب نظرة ثاقبة على حجم وطبيعة أحداث مياكي ، قمنا بتصميم نموذج لدورة الكربون العالمية لإعادة بناء العملية على مدى 10000 عام.”

أعطت نتائج هذه النمذجة الفريق صورة مفصلة للغاية للعديد من الأحداث الإشعاعية – بما يكفي لاستنتاج أن التوقيت والملف الشخصي لا يتوافقان مع التوهجات الشمسية. لا ترتبط الطفرات في الكربون المشع بنشاط البقع الشمسية ، والذي يرتبط بدوره بنشاط التوهج. بعض النتوءات تستمر لسنوات.

كان هناك عدم اتساق في ملامح الكربون المشع بين المناطق لنفس الحدث. في حدث رئيسي تم تسجيله في عام 774 بعد الميلاد ، أظهرت بعض الأشجار في مناطق معينة من العالم ارتفاعًا حادًا ومفاجئًا في الكربون المشع لمدة عام واحد ، بينما أظهر البعض الآخر ارتفاعًا أبطأ على مدار عامين إلى ثلاثة أعوام.

“بدلاً من انفجار أو انفجار فوري واحد ، فإن ما نراه هو نوع من” العاصفة “الفيزيائية الفلكية أو الثوران البركاني” يقول تشانغ.

في هذا الوقت ، لا يعرف الباحثون أسباب تفشي هذه الأمراض ، لكن هناك العديد من المرشحين. إحداها هي أحداث المستعرات الأعظمية ، التي ينفجر إشعاعها في الفضاء. ربما حدث سوبرنوفا عام 774 موقد أقام العلماء روابط بين طفرات الكربون المشع و أحداث مستعر أعظم أخرى محتملةلكننا نعرف عن المستعرات الأعظمية بدون طفرات ومسامير الكربون المشع دون المستعرات الأعظمية المرتبطة بها.

تشمل الأسباب المحتملة الأخرى الكواكب الشمسية الفائقة ، ولكن من غير المحتمل أن يكون انفجار قوي بما يكفي لإنتاج ارتفاع الكربون المشع 774 CE من شمسنا. قد يكون هناك نشاط شمسي غير مسجل سابقًا. لكن الحقيقة هي أنه لا يوجد تفسير بسيط يشرح بدقة أسباب ظاهرة مياكي.

وهذا ، وفقًا للباحثين ، مقلق. هناك عالم بشري تغيرت بشكل كبير من 774 م ؛ يمكن أن يتسبب حدث مياكي في ما يسميه العلماء الآن “نهاية العالم على الإنترنت” حيث تتضرر البنية التحتية ، مما يضر بصحة ركاب شركات الطيران. الأوزون طبقة.

“استنادًا إلى البيانات المتاحة ، هناك فرصة بنسبة 1٪ تقريبًا لرؤية أخرى خلال العقد المقبل.” يقول البابا.

“لكننا لا نعرف كيف نتنبأ به أو بالضرر الذي قد يسببه. هذه الحالات الشاذة مقلقة للغاية وتستدعي مزيدًا من البحث.”

نشرت في الأطروحة وقائع الجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية.