La espectroscopia de masas del material de los anillos de los árboles indica un aumento brusco de un año en las concentraciones de carbono-14. Esto es consistente con un evento extremo de partículas energéticas solares que ocurrió alrededor del 5410 a. C.
Crédito: Arpingstone / Wikimedia , dominio público.
El Sol emite constantemente una corriente de partículas energéticas, algunas de las cuales llegan a la Tierra. La densidad y la energía de esta corriente forman la base del clima espacial, que puede interferir con el funcionamiento de satélites y otras naves espaciales. Hay una cuestión clave sin resolver en el campo. Es la frecuencia con la que el Sol emite ráfagas de partículas energéticas lo suficientemente fuertes como para desactivar o destruir la electrónica espacial.
Las partículas energéticas del Sol, el Carbono 14 y el registro dendocronológico
Una vía prometedora para determinar la tasa de tales eventos es el registro dendrocronológico. Este enfoque se basa en el proceso por el cual una partícula de energía solar (SEP) golpea la atmósfera, provocando una reacción en cadena. Esta da como resultado la producción de un átomo de carbono-14. Posteriormente, este átomo puede incorporarse a la estructura de un árbol. Entonces, la concentración de átomos de carbono 14 en un anillo de árbol puede indicar la tasa de impacto de los SEP en un año determinado.
Eventos históricos registrados. El evento de 5410 a.C. y la recolección y estudio de muestras
Hasta la fecha, tres eventos de producción extrema de SEP están bien descritos en la literatura. Estos ocurrieron aproximadamente en los años 660 a. C., 774-775 d. C. y 992-993 d. C. Cada evento fue aproximadamente un orden de magnitud más fuerte que cualquier otro medido en la era de la exploración espacial. Miyake y col. describen tal evento, que ocurrió entre 5411 a. C. y 5410 a. C. Debido a esta explosión, el carbono 14 atmosférico aumentó un 0,6% año tras año en el hemisferio norte. Además se mantuvo durante varios años antes de caer a niveles típicos.
Los autores dedujeron la presencia de este evento utilizando muestras recolectadas de árboles en tres lugares muy dispersos. Se trata de un pino bristlecone en California, un pino escocés en Finlandia y un alerce europeo en Suiza. Cada muestra tenía sus anillos de árboles individuales separados. El material de cada anillo se sometió a espectrometría de masas con acelerador para determinar su contenido de carbono-14.
Conclusiones e investigación futura
Usando métodos estadísticos, los investigadores identificaron un patrón de pequeñas fluctuaciones de carbono-14 consistente con el ciclo solar de 11 años del Sol. El evento registrado en el anillo de los árboles ocurrió durante un tiempo de máximo solar. En particular, otra evidencia sugiere que el Sol también estaba atravesando un período de décadas de actividad creciente.
Si una explosión extrema de SEP es de hecho la causa del carbono-14 adicional, entonces estas observaciones podrían ayudar a pronosticar eventos futuros. Sin embargo, las mediciones de los anillos de los árboles no pueden descartar otras causas extraterrestres, como una explosión de supernova cercana. La confirmación requerirá mediciones isotópicas de berilio y cloro tomadas de núcleos de hielo, según los autores.
El paper: ( Cartas de investigación geofísica , https://doi.org/10.1029/2021GL093419 , 2021).
Fuente: Eos, Magazine of the American Geophysical Union (AGU).
Artículo original:
—Morgan Rehnberg, escritor científico Cita: Rehnberg, M. (2021), Tree rings show record of newly identified extreme solar activity event, Eos,102, https://doi.org/10.1029/2021EO160762. Published on 12 July 2021.
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