• دانشمندان تاریخ وقوع یک طوفان خورشیدی عظیم که بیش از 2600 سال پیش رخ داده بود را با استفاده از افزایش مقدار کربن-14 در حلقههای درختان به سال 664 قبل از میلاد محدود کردند.
• این افزایش کربن-14 در چوبهای قدیمی، از جمله چوبهایی که از اتاق دفن یک کودک در دوران آهن در روسیه به دست آمده بود، یافت شد.
• به گفته دانشمندان : این رویداد یکی از شش طوفان خورشیدی عظیمی بود که در طول 14,500 سال گذشته رخ داده است.
آنها این رویداد مهم را بر روی یک لوح سنگی ثبت کردند. حالا میدانیم که آنها شاهد اوروراهای درخشانی بودند که ناشی از یک طوفان خورشیدی قدرتمند بود.
در 30 آبان 1403، دانشمندان اعلام کردند که به نظر میرسد شواهدی از این رویداد را در حلقههای درختان یافتهاند. علاوه بر این، آنها مشخص کردهاند که این رویداد در سال 664 قبل از میلاد، 2688 سال پیش رخ داده است. محققان کشف خود را در تاریخ 2 شهریور 1403 در مجله معتبر Communications Earth & Environment منتشر کردند.
اگر طوفانی به این شدت امروز رخ دهد، تأثیرات جدیای بر روی زیرساختهای برق و ارتباطات ما خواهد گذاشت. اما احتمالاً فاجعهبار نخواهد بود. شبکههای برق و سیستمهای ارتباطی به طور فزایندهای مقاومتر در برابر طوفانهای خورشیدی میشوند. برای کسب اطلاعات بیشتر، میتوانید با این مصاحبه مفید با دیوید والاس، استاد مهندسی برق در دانشگاه ایالتی میسیسیپی، آشنا شوید.
کربن-14 در حلقههای درختان نشاندهنده یک رویداد خورشیدی شدید
ایرینا پانیوشکینا از دانشگاه آریزونا تیمی را رهبری کرد که حلقههای درختان قدیمی را مطالعه کردند. به ویژه، آنها میزان کربن-14 در حلقههای درختان را اندازهگیری میکردند.
آنها متوجه شدند که در حلقههایی که در سال 664 قبل از میلاد شکل گرفتهاند، غلظت کربن-14 بسیار بالاتری وجود دارد. این نوع امضای کربن-14 در مطالعات دیگر با طوفانهای خورشیدی عظیم مرتبط بوده است. کربن-14 چیست؟ این نوعی کربن رادیواکتیو است که به طور مداوم در جو شکل میگیرد. ذرات پرتوهای کیهانی با نیتروژن در جو بالایی برخورد کرده و کربن-14 ایجاد میکنند. در نهایت، کربن-14 با اکسیژن ترکیب شده و دیاکسید کربن میسازد. طی چند ماه، این دیاکسید کربن که حاوی کربن-14 است به جو پایینتر راه پیدا میکند.
در آنجا، درختان آن را جذب کرده و در بافت چوب ذخیره میکنند. در طول یک طوفان خورشیدی عظیم، خورشید مقادیر زیادی ذره منتشر میکند. این ذرات به جو زمین برخورد کرده و باعث افزایش قابل توجه کربن-14 میشوند. در نتیجه، درختانی که در این رویداد زنده بودند، آن کربن-14 اضافی را در حلقههای درخت همان سال جذب و ذخیره میکنند.
چگونه طوفانهای خورشیدی عظیم رخ میدهند؟
دانشمندان شش طوفان خورشیدی عظیم، که به عنوان رویدادهای میاکه شناخته میشوند، را که در 14,500 سال گذشته رخ دادهاند شناسایی کردهاند. این طوفانها در سالهای 7176 قبل از میلاد، 5410 قبل از میلاد، 5259 قبل از میلاد، حدود 660 قبل از میلاد، 774 میلادی و 993 میلادی رخ دادهاند.
برای همه این رویدادهای میاکه، افزایش شدید کربن-14 در حلقههای درختان چوبهای قدیمی مربوط به این تاریخها یافت شده است. همچنین، دانشمندان شواهدی تأییدی در نمونههای هسته یخ قدیمی از گرینلند و قطب جنوب پیدا کردهاند. (سطوح بالاتر بریلیوم-10 و کلر-36 در یخها، نتیجه تعامل ذرات خورشیدی با جو زمین در طول طوفان است.) با این حال، در مورد رویداد 660 قبل از میلاد ابهام وجود داشت.
دانشمندان از طریق دادههای حلقههای درخت و مطالعات هسته یخ پیشین میدانستند که یک طوفان خورشیدی عظیم در آن زمان رخ داده است، اما دقیقاً نمیدانستند که این رویداد چه زمانی اتفاق افتاده است. این مطالعه جدید تاریخ را به 664 قبل از میلاد محدود کرده است.
چه زمانی طوفان خورشیدی عظیم بعدی رخ خواهد داد؟
پانیوشکینا گفت: حلقههای درخت به ما ایدهای از شدت این طوفانهای عظیم میدهند، اما نمیتوانیم هیچ الگوی خاصی شناسایی کنیم، بنابراین بعید است که بتوانیم پیشبینی کنیم که چنین رویدادی کی رخ خواهد داد. با این حال، ما معتقدیم که مقاله ما نحوه جستجو و درک سیگنال افزایش کربن-14 در حلقههای درختان از رویدادهای خورشیدی پروتون شدید را تغییر خواهد داد.
انرژی این نوع رویداد نه تنها محتوای کربن رادیواکتیو جو را تغییر میدهد، بلکه شیمی جو را نیز تحت تأثیر قرار میدهد. ما در حال تلاش برای درک این هستیم که چگونه این رویدادهای کوتاهمدت و قدرتمند بر سیستم زمین به طور کلی تأثیر میگذارند. چوبی که طوفان خورشیدی 664 قبل از میلاد را فاش کرد محققان از درختان مردهای که در زمانهای بسیار دور زندگی کردهاند برای مطالعه حلقههای درختان قدیمی استفاده کردند. یکی از نمونههای چوب از درختی بسیار خوب نگهداری شده در کنار یک رودخانه در کوههای قطبی اورال در روسیه به دست آمد. نمونه دیگر، چوبی باستانی از درخت لارچ بود. پانیوشکینا در مصاحبهای با EarthSky در مورد آن گفت: چوب باستانی از یک اتاق دفن کودک ساخته شده از تختههای درخت لارچ از کوههای آلتا در سیبری است.
این چوب به فرهنگ پازیریک تعلق دارد که به سکاهای سیبری مربوط است. من در سال 1382 در یک پروژه باستانشناسی برای تاریخگذاری این دفنها، معروف به کُرگانها، کار کردهام. باستانشناسان محلی از نووسیبرسک در روسیه این قبرستان را حفاری کردند و من نمونههای چوبی از کُرگانها برای دندروکرونولوژی و تاریخگذاری جمعآوری کردم.
استفاده از حلقههای درخت برای مطالعه اقلیم گذشته و تاریخگذاری رویدادها
دندروکرونولوژی مطالعه حلقههای درخت برای تاریخگذاری رویدادها و تغییرات محیطی است. در اقلیمهای معتدل، جایی که فصول تغییر میکنند، درختان معمولاً حلقههای سالانه تشکیل میدهند. اندازه و چگالی هر حلقه به شرایط محیطی در آن سال بستگی دارد. به همین دلیل، حلقههای درخت بینشهای ارزشمندی درباره اقلیم گذشته در یک منطقه خاص فراهم میکنند. حلقههای درخت همچنین میتوانند برای تاریخگذاری رویدادها استفاده شوند. برای این کار، دانشمندان یک جدول زمانی طولانی از الگوهای حلقهها برای یک منطقه میسازند و از درختان زنده شروع کرده و به تدریج به درختان مرده قدیمیتر میرسند. برای تاریخگذاری یک نمونه حلقه درخت، آنها الگوی نمونه را با جدول زمانی مرجع مقایسه کرده و به دنبال تطابق میگردند. این تطابق به آنها امکان میدهد که تاریخ نمونه چوبی خود را شناسایی کنند.