Boomringen bieden inzicht in mysterieuze en verwoestende stralingsstormen

Samengestelde afbeelding met een boomring en vlam – Onderzoekers van de Universiteit van Queensland gebruikten boomringgegevens om de wereldwijde koolstofcyclus te modelleren om de populaire theorie over de Miyake-gebeurtenissen uit te dagen. Krediet: Universiteit van Queensland

Dankzij een onderzoek van de University of Queensland (UQ) is er nieuw licht geworpen op een mysterieuze, onverwachte en verwoestende astrofysische gebeurtenis.

Een team van onderzoekers, onder leiding van dr. Benjamin Pope van de School of Mathematics and Physics van de University of Queensland, paste geavanceerde statistieken toe op gegevens van duizenden jaren oude bomen om meer te weten te komen over radioactieve ‘stormen’.

“Deze enorme uitbarstingen van kosmische straling, bekend als de Miyake-gebeurtenissen, vonden ongeveer eens in de duizend jaar plaats, maar hun oorzaak is onduidelijk,” zei Dr. Pope.

“De leidende theorie is dat het enorme zonnevlammen zijn. We moeten meer weten, want als een van deze dingen vandaag zou gebeuren, zou het technologie vernietigen, waaronder satellieten, internetkabels, langeafstandskabels en transformatoren.

“De impact op de wereldwijde infrastructuur zou niet denkbaar zijn.”

Betreed de bescheiden boomring.

Eerste auteur Chengyuan Zhang, een wiskundestudent aan de Universiteit van Queensland, ontwikkelde een programma om alle beschikbare gegevens over boomringen te analyseren.

“Omdat je boomringen kunt berekenen om de leeftijd te bepalen, kun je ook historische kosmische gebeurtenissen observeren die duizenden jaren teruggaan”, zei dhr. Zhang.

“Als straling de atmosfeer raakt, produceert het radioactief koolstof-14, dat de lucht, oceanen, planten en dieren filtert en een jaarlijks record van straling in boomringen produceert.

“We hebben de wereldwijde koolstofcyclus ontworpen om het proces gedurende 10.000 jaar te reconstrueren, om inzicht te krijgen in de omvang en aard van Miyake-evenementen.”

De populaire theorie tot nu toe was dat de Miyake-gebeurtenissen gigantische zonnevlammen zijn.

“Maar onze resultaten dagen dit uit”, zei dhr. Zhang. “We hebben aangetoond dat ze niet geassocieerd zijn met zonnevlekkenactiviteit, en sommige duren zelfs een jaar of twee.

“In plaats van een enkele onmiddellijke explosie of gloed, zouden we naar een soort astrofysische ‘storm’ of explosie kunnen kijken.”

Dr. Pope zei dat het zeer verontrustend is dat wetenschappers niet precies weten wat de Miyake-gebeurtenissen waren, of hoe ze kunnen voorspellen.

“Op basis van de beschikbare gegevens is er ongeveer 1% kans om er binnen het volgende decennium nog een te zien. Maar we weten niet hoe we het kunnen voorspellen of welke schade het kan veroorzaken.

“Deze mogelijkheden zijn zeer zorgwekkend en ze leggen de basis voor verder onderzoek.”

De zoekopdracht is gepubliceerd in feiten Royal Society A.

Referentie: “Modeling van kosmische stralingsgebeurtenissen in het boomring-radiokoolstofrecord” door Chengyuan Zhang, Utkarsh Sharma, Jordan A. Dennis, Andrea Scivo, Margot Kotimes, Ulf Buntingen, Matthew J. Owens, Michael W.D en Benjamin J.S. Pope, Proceedings van de Royal Society of Engineering and Mathematical Physics.
DOI: 10.1098 / rspa.2022.0497

De studie werd ook afgerond met niet-gegradueerde studenten Wiskunde en Natuurkunde Utkarsh Sharma en Jordan Denise.

Het werk werd ondersteund door een liefdadigheidsdonatie aan de Universiteit van Queensland van het Big Questions Institute.