_ Urmărirea celui mai mare solar furtuna în timpurile moderne din inelele copacilor din Laponia

Un grup de cercetare coordonat de Universitatea din Helsinki a reușit să măsoare o creștere a concentrației de radiocarbon a copacilor din Laponia care a avut loc după erupția Carrington. Această descoperire ajută la pregătirea pentru furtunile solare periculoase. Studiul este publicat în revista Geophysical Research Letters.

Evenimentul Carrington din 1859 este una dintre cele mai mari furtuni solare înregistrate în ultimele două secole. A fost văzută ca erupții de lumină albă pe un grup de pete solare gigantice, incendii la stațiile telegrafice și perturbări ale măsurătorilor geomagnetice, precum și aurore chiar și în regiunile tropicale.

Într-un studiu comun realizat de Universitatea din Helsinki. , Natural Resources Institute Finland și Universitatea din Oulu, un semn al creșterii concentrațiilor de radiocarbon în urma furtunii Carrington a fost detectat pentru prima dată în inelele copacilor. Anterior, urme de radiocarbon au fost detectate doar de la furtunile solare mult mai intense.

Întâlnirile dintre norii puternici magnetizați de particule încărcate eliberate de soare, cunoscuți sub numele de fluxuri de plasmă solară, și câmpul geomagnetic al Pământului au ca rezultat furtuni geomagnetice. Câmpul geomagnetic direcționează particulele furtunii solare în atmosferă, în primul rând prin regiunile polare. Cea mai vizibilă consecință a fenomenului sunt aurorele.

În atmosfera superioară, particulele cu energie suficient de mare pot, prin reacții nucleare, să producă și radiocarbon (14C), un izotop radioactiv al carbonului. Pe parcursul lunilor și anilor, radiocarbonul ajunge în atmosfera inferioară ca parte a dioxidului de carbon atmosferic și, eventual, în plante prin fotosinteză. Procesul de fotosinteză păstrează informațiile conținute de dioxid de carbon în inelele anuale ale copacilor.

Pentru a obține informațiile deținute de radiocarbon, probele sunt extrase prin cioplire din materialul lemnos crescut de-a lungul anilor individuali. Probele sunt procesate în celuloză, iar celuloza în carbon pur prin ardere și reducere chimică. Fracția de radiocarbon din carbonul pur este măsurată folosind un accelerator de particule.

„Radiocarbonul este ca un marker cosmic care descrie fenomenele asociate cu Pământul, sistemul solar și spațiul cosmic”, spune Markku Oinonen, directorul Universității. al Laboratorului de Cronologie din Helsinki, care a condus studiul.

O furtună solară corespunzătoare evenimentului Carrington din timpurile moderne ar perturba rețelele electrice și mobile și ar cauza probleme majore pentru sistemele de satelit și de navigație, ducând la probleme în, de exemplu, traficul aerian. Acesta este motivul pentru care cunoașterea exactă a comportamentului solar aduce beneficii societății.

Furtunile solare mai mici și mai frecvente decât furtunile Carrington pot fi studiate în prezent cu dispozitive de măsurare și sateliți, în timp ce cele mai mari pot fi investigate, de exemplu, prin măsurarea concentrația de radiocarbon în inelele copacilor.

Până în prezent, nu a fost posibil să se studieze în mod specific furtunile de dimensiuni medii, cum ar fi evenimentul Carrington, care nu au avut loc în vremurile moderne, utilizând tehnici convenționale cu radiocarbon. Acest studiu recent deschide o nouă modalitate potențială de a investiga frecvența furtunilor de dimensiunea Carrington, care poate ajuta la o mai bună pregătire pentru viitoare amenințări.

Rezultatele au fost interpretate folosind un model numeric de producție și transport de radiocarbon dezvoltat. de către cercetătorii de la Universitatea din Oulu.

„Modelul dinamic de transport al carbonului atmosferic a fost dezvoltat special pentru a descrie diferențele geografice în distribuția radiocarbonului în atmosferă”, spune cercetătorul postdoctoral Kseniia Golubenko de la Universitatea din Oulu.

Ceea ce a fost semnificativ în studiul recent publicat a fost modul în care conținutul de radiocarbon al copacilor din Laponia a fost diferit de cel al copacilor de la latitudini inferioare. Primele măsurători au fost efectuate la Laboratorul Accelerator al Universității din Helsinki, în timp ce măsurătorile repetate efectuate în alte două laboratoare au redus semnificativ incertitudinile anterioare.

Descoperirea poate ajuta la înțelegerea mai bună a dinamicii atmosferice și a ciclului carbonului. din perioada de dinaintea emisiilor de combustibili fosili generate de om, permițând dezvoltarea unor modele din ce în ce mai detaliate ale ciclului carbonului.

„Este posibil ca excesul de radiocarbon cauzat de erupția solară să fi fost transportat în principal în atmosfera inferioară prin nordul regiuni, contrar înțelegerii generale a mișcării sale”, spune cercetătorul doctor Joonas Uusitalo de la Laboratorul de Cronologie.

„Este, de asemenea, posibil ca modificarea ciclică a producției de radiocarbon în atmosfera superioară cauzată de variația activității solare a dus la diferențele locale la nivelul solului observate în descoperirile noastre”, adaugă Uusitalo.

Conform lui Uusitalo, fracțiunea dominantă de radiocarbon este produsă de razele cosmice galactice care vin din afara soarelui. sistem, chiar dacă furtunile solare excepțional de puternice generează explozii individuale ale izotopului din atmosferă. Razele cosmice, la rândul lor, sunt slăbite de vântul solar, un flux continuu de particule originare din soare, care fluctuează între mai puternice și mai slabe în cicluri de 11 ani.

Subiectul necesită cercetări suplimentare. Înregistrările istorice arată că furtunile geomagnetice semnificative au avut loc și în 1730 și 1770, motiv pentru care urmărirea lor este probabil să fie în atenție în continuare.

Studiul a fost realizat ca un proiect de colaborare al Laboratorului Universității din Helsinki. de Cronologie și Departamentul de Fizică și Institutul de Resurse Naturale din Finlanda. La studiu au contribuit și cercetători de la Universitatea Oulu, Universitatea Nagoya, Universitatea Yamagata și ETH Zurich.

(Fluierul)