Les cernes des arbres racontent une mystérieuse tempête cosmique qui frappe tous les mille ans : ScienceAlert

L’histoire du bombardement de la Terre avec le rayonnement cosmique est écrite sur les arbres.

Plus précisément, lorsque le rayonnement frappe l’atmosphère terrestre, il peut modifier tous les atomes d’azote qu’il frappe pour produire une forme de carbone, qui est à son tour absorbé par les plantes. Relier les pointes de cet isotope du carbone aux anneaux de croissance des arbres pourrait nous donner un enregistrement fiable des tempêtes de rayonnement remontant à des milliers d’années.

Cet enregistrement nous montre que le plus grand de ces événements, connu sous le nom d’événements Miyake (après Le monde qui les a découverts), ils se produisent environ une fois tous les mille ans. Cependant, nous ne savons pas ce qui les cause – et de nouvelles recherches suggèrent que notre théorie révolutionnaire, qui comprend des éruptions solaires géantes, pourrait être écartée.

Sans un moyen facile de prédire ces événements potentiellement dévastateurs, nous nous retrouvons avec un sérieux problème.

« Nous devons en savoir plus, car si l’une de ces choses se produisait aujourd’hui, cela détruirait la technologie, notamment les satellites, les câbles Internet, les lignes électriques et les transformateurs longue distance. » Dit L’astrophysicien Benjamin Pope de l’Université du Queensland en Australie.

« L’impact sur l’infrastructure mondiale serait inimaginable. »

L’histoire des rencontres de la Terre avec les tempêtes de rayonnement cosmique est ici à déchiffrer si vous savez comment regarder. L’indice principal est un isotope radioactif du carbone appelé carbone 14, souvent appelé radiocarbone. Comparé à d’autres isotopes de carbone naturels sur Terre, le carbone radioactif est relativement rare. Il se forme uniquement dans la haute atmosphère, lorsque les rayons cosmiques entrent en collision avec des atomes d’azote, entraînant une réaction nucléaire qui produit du carbone radioactif.

Étant donné que les rayons cosmiques entrent constamment en collision avec notre atmosphère, nous avons une quantité constante mais très faible de matière qui pleut à la surface. Certains sont suspendus dans des cernes d’arbres. Comme les arbres ajoutent un nouvel anneau de croissance chaque année, les dépôts de radiocarbone peuvent être suivis dans le temps, donnant un enregistrement de la radioactivité sur des dizaines de milliers d’années.

Une énorme augmentation du radiocarbone trouvé dans les arbres du monde entier signifie une légère augmentation du rayonnement cosmique. De nombreux mécanismes peuvent en être la cause, et les éruptions solaires sont importantes. Mais il existe d’autres sources potentielles de tempêtes de rayonnement qui n’ont pas été définitivement exclues. Les éruptions solaires n’ont pas non plus été définitivement maîtrisées.

Parce que l’interprétation des données sur les cernes implique une compréhension globale du cycle global du carbone, une équipe de chercheurs dirigée par le mathématicien Chengyuan Zhang de l’Université du Queensland a entrepris de reconstruire le cycle global du carbone, sur la base de chaque élément de données radiocarbone des cernes. pourrait obtenir. Main dans la main.

« Lorsque le rayonnement frappe l’atmosphère, il produit du carbone 14 radioactif, qui filtre l’air, les océans, les plantes et les animaux, et produit un enregistrement annuel du rayonnement dans les cernes des arbres. » Chang . explique.

« Nous avons conçu le cycle mondial du carbone pour reconstruire le processus sur 10 000 ans, afin de mieux comprendre l’ampleur et la nature des événements de Miyake. »

Les résultats de cette modélisation ont donné à l’équipe une image très détaillée d’un certain nombre d’événements radiatifs – suffisamment pour conclure que le moment et le profil ne correspondent pas à des éruptions solaires. Les mutations du radiocarbone ne sont pas liées à l’activité des taches solaires, qui est elle-même liée à l’activité des éruptions. Certains des avantages ont persisté pendant plusieurs années.

Il y avait une divergence dans les profils radiocarbone entre les régions pour le même événement. Pour un événement majeur, enregistré en 774 après JC, certains arbres dans certaines parties du monde ont montré des augmentations brusques et soudaines du radiocarbone pendant un an, tandis que d’autres ont montré des augmentations plus lentes sur deux à trois ans.

« Au lieu d’une seule explosion ou lueur instantanée, ce que nous pourrions voir est une sorte de ‘tempête’ ou d’explosion astrophysique », Zhang dit.

Les chercheurs ne savent pas, à ce stade, ce qui aurait pu causer ces éruptions, mais il existe un certain nombre de candidats. L’un de ces événements est une supernova, dont le rayonnement peut être propulsé dans l’espace. Peut-être qu’une supernova s’est produite année 774 après JCLes scientifiques ont établi des liens entre les mutations du radiocarbone et Autres événements de supernova possiblesmais nous avons connu des supernovae sans pointes de carbone radioactif, et des pointes sans supernovae associée.

D’autres causes possibles incluent les planètes supersolaires, mais il est peu probable qu’une explosion soit suffisamment forte pour produire le pic de radiocarbone 774 CE de notre soleil. Il peut y avoir eu une activité solaire non enregistrée auparavant. Mais la vérité est qu’il n’y a pas d’explication simple qui explique avec précision les causes des événements de Miyake.

Ceci, selon les chercheurs, est préoccupant. Le monde humain a radicalement changé depuis 774 après JC; Maintenant, l’événement de Miyake peut provoquer ce que les scientifiques appellent une « apocalypse en ligne » dans laquelle l’infrastructure est endommagée, la santé des voyageurs aériens et même épuisée ozone couche.

« Sur la base des données disponibles, il y a environ 1 % de chances d’en voir un autre au cours de la prochaine décennie », Le Pape dit.

« Mais nous ne savons pas comment le prédire ni quels dommages cela pourrait causer. Ces possibilités sont très inquiétantes et jettent les bases de recherches supplémentaires. »

La recherche a été publiée dans Actes de la Royal Society A: Sciences mathématiques, physiques et de l’ingénieur.