Baumringe bieten Einblick in verheerende Strahlungsstürme

Eine Studie der University of Queensland hat neues Licht auf ein mysteriöses, unvorhersehbares und potenziell verheerendes astrophysikalisches Ereignis geworfen.

Ein Team unter der Leitung von Dr. Benjamin Pope von der School of Mathematics and Physics der UQ wandte modernste Statistiken auf Daten von jahrtausendealten Bäumen an, um mehr über Strahlungsstürme herauszufinden.

„Diese riesigen Ausbrüche kosmischer Strahlung, die als Miyake-Ereignisse bekannt sind, sind etwa alle tausend Jahre einmal aufgetreten, aber was sie verursacht, ist unklar“, sagte Dr. Pope.

„Die führende Theorie ist, dass es sich um riesige Sonneneruptionen handelt. Wir müssen mehr wissen, denn wenn heute eine davon passieren würde, würde dies Technologien wie Satelliten, Internetkabel, Fernstromleitungen und Transformatoren zerstören. Die Auswirkungen auf die globale Infrastruktur würden es tun unvorstellbar sein.“

Betreten Sie den bescheidenen Baumring.

Der Erstautor Qingyuan Zhang, ein Mathematikstudent an der UQ, entwickelte eine Software, um alle verfügbaren Daten zu Baumringen zu analysieren.

„Weil man die Jahresringe eines Baumes zählen kann, um sein Alter zu bestimmen, kann man auch historische kosmische Ereignisse beobachten, die Tausende von Jahren zurückreichen“, sagte Herr Zhang. „Wenn Strahlung auf die Atmosphäre trifft, produziert sie radioaktives Kohlenstoff-14, das durch die Luft, Ozeane, Pflanzen und Tiere filtert und eine jährliche Aufzeichnung der Strahlung in Baumringen erzeugt. Wir haben den globalen Kohlenstoffkreislauf modelliert, um den Prozess über a zu rekonstruieren 10.000 Jahre, um einen Einblick in das Ausmaß und die Art der Miyake-Ereignisse zu erhalten.“

Die bisher verbreitete Theorie war, dass Miyake-Ereignisse riesige Sonneneruptionen sind.

„Aber unsere Ergebnisse stellen dies in Frage“, sagte Herr Zhang. „Wir haben gezeigt, dass sie nicht mit Sonnenfleckenaktivität korrelieren, und einige halten tatsächlich ein oder zwei Jahre an. Statt einer einzigen plötzlichen Explosion oder Eruption sehen wir möglicherweise eine Art astrophysikalischen ‚Sturm‘ oder Ausbruch.“

Dr. Pope sagte, die Tatsache, dass Wissenschaftler nicht genau wissen, was Miyake-Ereignisse sind oder wie sie ihr Auftreten vorhersagen können, sei sehr beunruhigend.

„Basierend auf den verfügbaren Daten besteht eine ungefähr einprozentige Chance, innerhalb des nächsten Jahrzehnts einen weiteren zu sehen. Aber wir wissen nicht, wie wir es vorhersagen oder welche Schäden es verursachen kann. Diese Chancen sind ziemlich alarmierend und legen den Grundstein für weitere Forschung“, schloss er.

Die Forschung ist veröffentlicht in Verfahren der Royal Society Aund wurde mit Hilfe der Mathematik- und Physikstudenten Utkarsh Sharma und Jordan Dennis abgeschlossen.