Ηλιακές καταιγίδες , έντονες εκδηλώσεις της δραστηριότητας του Ήλιου , δημιουργούν εξαιρετικά θεάματα όπως τα σέλας , μερικές φορές ορατά ακόμη και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη.

Αυτά τα φαινόμενα, τα οποία παρακολουθούνται συνεχώς χάρη σε ένα παγκόσμιο δίκτυο δορυφόρων για διαστημικές καιρικές συνθήκες , είναι τώρα καλά τεκμηριωμένα, αλλά πώς μπορούμε να γνωρίζουμε για τις ηλιακές καταιγίδες που συνέβησαν πριν από ⁢ χιλιάδες χρόνια; Η απάντηση βρίσκεται στα αρχαία δέντρα της Γης.

Τα δέντρα ως φυσικά αρχεία ηλιακών καταιγίδων
Μια ομάδα με επικεφαλής την Irina Panyushkina και τον Timothy Jull από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα μελέτησε τους ετήσιους δακτυλίους των δέντρων για να εντοπίσει ίχνη γεγονότων Miyake , σπάνια και ακραία φαινόμενα ηλιακής δραστηριότητας.

Αυτά τα γεγονότα, που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το ⁤2012 από τον Ιάπωνα φυσικό Fusa Miyake , χαρακτηρίζονται από μια δραστική αύξηση των ραδιενεργών ισοτόπων όπως ο άνθρακας-14 , που παράγονται όταν η κοσμική ακτινοβολία αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα της Γης. Τα γεγονότα του Miyake είναι εξαιρετικά σπάνια: μόνο έξι έχουν εντοπιστεί τα τελευταία 14.500 χρόνια .

Το πιο πρόσφατο γεγονός συνέβη μεταξύ 664 και 663 π.Χ. και η παρουσία του επιβεβαιώθηκε μέσω της ανάλυσης των δακτυλίων δέντρων και των πυρήνων πάγου. ⁤

Η σημασία του άνθρακα-14 και του βηρυλλίου-10
Ο άνθρακας-14 , μια ραδιενεργή μορφή άνθρακα, σχηματίζεται όταν οι κοσμικές ακτίνες χτυπούν άζωτο στην ατμόσφαιρα, ⁢δημιουργώντας⁤ μια αντίδραση που παράγει ραδιενεργό διοξείδιο του άνθρακα.

Τα δέντρα απορροφούν αυτό το ραδιενεργό διοξείδιο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης , καταγράφοντας έτσι την ποσότητα ραδιενεργού άνθρακα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα σε ένα δεδομένο έτος.

Μια ξαφνική αύξηση σε αυτό το ισότοπο σε έναν δακτύλιο δείχνει⁤ ένα εξαιρετικό ηλιακό γεγονός.

Για να επικυρώσουν τα αποτελέσματα, οι ερευνητές συγκρίνουν τα επίπεδα ⁤ άνθρακα-14 με άλλα ισότοπα, όπως το βηρύλλιο-10 , που υπάρχουν στους πυρήνες πάγου που εξάγονται από παγετώνες⁤στο Βόρειο και Νότιο Πόλο .

Το βηρύλλιο-10 σχηματίζεται παρόμοια με τον άνθρακα-14, μετά την αλληλεπίδραση μεταξύ των ηλιακών σωματιδίων και της ατμόσφαιρας.

Όταν τα δεδομένα δέντρων και πάγου συμπίπτουν, είναι δυνατό να επιβεβαιωθεί με ακρίβεια η ημερομηνία ενός ηλιακού συμβάντος.

Μελέτες για αρχαία δέντρα και παγετώνες
Για να μελετήσει το γεγονός Miyake του 664-663 π.Χ. , η ομάδα ανέλυσε δείγματα δέντρων που ανακτήθηκαν στις λασπώδεις όχθες του ποταμού Ob στη Σιβηρία και από αρχαιολογικούς χώρους.

Η κυτταρίνη του ξύλου υποβλήθηκε σε καύση για να ανιχνευθεί η παρουσία ραδιοάνθρακα.

Ταυτόχρονα, οι πυρήνες πάγου από τους παγετώνες παρουσίασαν αύξηση του βηρυλλίου-10 κατά την ίδια περίοδο, επιβεβαιώνοντας τη χρονική σύμπτωση.

Αυτή η συνέργεια μεταξύ των φυσικών αρχείων της Γης –δέντρων και παγετώνων– επέτρεψε την εξαιρετικά ακριβή χρονολόγηση της ακραίας ηλιακής καταιγίδας Miyake , ένα αποτέλεσμα που δημοσιεύτηκε⁤ στο ⁢περιοδικό Communications⁤Earth & Environment . ‌

Ηλιακές καταιγίδες και διαστημικός καιρός
Η σύγχρονη παρακολούθηση των ηλιακών καταιγίδων παρέχει πολύτιμα εργαλεία για τη μελέτη των επιπτώσεών τους στον πλανήτη μας.

Αν και τα ακραία φαινόμενα όπως τα Miyake Events είναι σπάνια, οι πιο κοινές ηλιακές καταιγίδες συνεχίζουν να επηρεάζουν τη Γη , με επιπτώσεις σε τεχνολογικές υποδομές όπως δορυφόροι, δίκτυα ενέργειας και επικοινωνίες.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο journal Communications Earth & Environment.

photo: freepik