science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Analyse van boomringen onthult zeer abnormale zonneactiviteit in het midden van het holoceen

Beeld van het bristlecone dennenbos in Californië, de Verenigde Staten waar het bristlecone dennenmonster voor deze studie vroeger leefde (genomen door Prof. A.J.T. Jull). In dit bos, er zijn veel levende oude bomen die meer dan 1000 jaar oud zijn. Ruwe omgevingen maken bristlecone dennen zeer dicht en lang leven. Krediet:Universiteit van Nagoya

Door het niveau van een koolstofisotoop in jaarringen van een exemplaar van een oude borstelkegelden te analyseren, een team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Nagoya heeft onthuld dat de zon in 5480 voor Christus een uniek patroon van activiteit vertoonde. Door deze gebeurtenis te vergelijken met andere soortgelijke maar recentere verschijnselen, ze meldden dat deze gebeurtenis mogelijk een verandering in de magnetische activiteit van de zon met zich meebracht, of een aantal opeenvolgende zonne-uitbarstingen.

Een internationaal team onder leiding van onderzoekers van Nagoya University, samen met Amerikaanse en Zwitserse collega's, heeft een nieuw type zonne-evenement geïdentificeerd en gedateerd in het jaar 5480 voor Christus; ze deden dit door koolstof-14-niveaus in boomringen te meten, die de effecten van kosmische straling op de atmosfeer op dat moment weerspiegelen. Ze hebben ook oorzaken van deze gebeurtenis voorgesteld, waardoor de kennis over het gedrag van de zon wordt uitgebreid.

Als de activiteit van de zon verandert, het heeft directe effecten op de aarde. Bijvoorbeeld, wanneer de zon relatief inactief is, de hoeveelheid van een soort koolstof genaamd koolstof-14 neemt toe in de atmosfeer van de aarde. Omdat koolstof in de lucht wordt opgenomen door bomen, koolstof-14-niveaus in boomringen weerspiegelen in feite zonneactiviteit en ongebruikelijke zonne-evenementen in het verleden. Het team profiteerde van een dergelijk fenomeen door een exemplaar van een naaldboom te analyseren, een soort die duizenden jaren kan leven, om diep terug te kijken in de geschiedenis van de zon.

"We hebben de 14C-niveaus in het dennenmonster gemeten in drie verschillende laboratoria in Japan, de VS, en Zwitserland, om de betrouwbaarheid van onze resultaten te garanderen, A.J. Timothy Jull van de Universiteit van Arizona zegt. "We vonden een verandering in 14C die abrupter was dan eerder gevonden, behalve voor kosmische stralingsgebeurtenissen in AD 775 en AD 994, en ons gebruik van jaarlijkse gegevens in plaats van gegevens voor elk decennium stelde ons in staat om precies te bepalen wanneer dit gebeurde."

Het team probeerde een verklaring te vinden voor de afwijkende gegevens over zonneactiviteit door de kenmerken van de 14C-verandering te vergelijken met die van andere zonnegebeurtenissen waarvan bekend is dat ze de afgelopen paar millennia hebben plaatsgevonden.

"Hoewel deze nieuw ontdekte gebeurtenis dramatischer is dan andere tot nu toe gevonden, vergelijkingen van de 14C-gegevens onder hen kunnen ons helpen om uit te zoeken wat er op dit moment met de zon is gebeurd, " zegt Fusa Miyake van de Universiteit van Nagoya. Ze voegt eraan toe:"We denken dat een verandering in de magnetische activiteit van de zon samen met een reeks sterke zonne-uitbarstingen, of een zeer zwakke zon, kan de ongebruikelijke jaarringgegevens hebben veroorzaakt."

Hoewel het slechte begrip van de mechanismen achter ongebruikelijke zonneactiviteit de inspanningen om de bevindingen van het team definitief te verklaren, heeft belemmerd, ze hopen dat aanvullende studies, zoals telescopische bevindingen van uitbarstingen van andere zonachtige sterren, tot een juiste verklaring zou kunnen leiden.