sabato 29 ottobre 2022

La Storia è scritta negli alberi

 
Ogni mille anni, una misteriosa tempesta cosmica colpisce la Terra e la storia di questo bombardamento radioattivo è scritta negli alberi.

Quando i raggi cosmici colpiscono la Terra, interagiscono con la nostra atmosfera, dando origine a diversi radionuclidi. 

Ad esempio, le radiazioni provenienti dallo spazio possono alterare gli atomi di azoto producendo un particolare isotopo del carbonio, che a sua volta entra nel ciclo del carbonio e viene assorbito anche dalle piante.

Gli isotopi contengono lo stesso numero di protoni ma un numero diverso di neutroni dell’elemento originale. Collegare i picchi di questo isotopo del carbonio con gli anelli di crescita negli alberi può fornire un quadro storico affidabile che racconta le tempeste di radiazioni risalenti a migliaia di anni fa ...

La più colossale sequenza di eventi, registrata negli anelli di accrescimento delle piante, nota come eventi Miyake, si verifica circa ogni mille anni ma la causa rimane sconosciuta.

“Dobbiamo saperne di più, perché se uno di questi eventi si verificasse oggi, distruggerebbe la tecnologia inclusi satelliti, cavi Internet, linee elettriche a lunga distanza e trasformatori“, afferma l’astrofisico Benjamin Pope dell’Università del Queensland in Australia. “L’effetto sull’infrastruttura globale sarebbe inimmaginabile“.

La ricerca è stata pubblicata in Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical, and Engineering Sciences.

L’indizio

L’indizio principale è un isotopo radioattivo del carbonio chiamato carbonio-14, spesso indicato come radiocarbonio.

Rispetto ad altri isotopi naturali del carbonio sulla Terra, il carbonio-14 è relativamente scarso. Si forma solo nell’alta atmosfera, quando i raggi cosmici si scontrano con gli atomi di azoto, innescando una reazione nucleare che crea radiocarbonio. 
Alcuni di questi atomi ricadono sulla Terra, dove vengono catturati dagli anelli degli alberi. Poiché gli alberi aggiungono un nuovo anello di crescita ogni anno, la deposizione di radiocarbonio può raccontare la storia passata, fornendo una registrazione dell’attività delle radiazioni per decine di millenni.

Il grande picco di radiocarbonio trovato negli alberi di tutto il mondo indica un aumento delle radiazioni cosmiche ma, causato da cosa?

L”interpretazione dei dati degli anelli degli alberi richiede una comprensione completa del ciclo globale del carbonio, per cui un team di ricercatori guidato dal matematico Qingyuan Zhang dell’Università del Queensland ha iniziato a ricostruire il ciclo globale del carbonio, sulla base di ogni frammento di dati a disposizione.

“Quando la radiazione colpisce l’atmosfera, produce carbonio radioattivo-14, che filtra attraverso l’aria, gli oceani, le piante e gli animali e produce un record annuale di radiazioni negli anelli degli alberi”, spiega Zhang. “Abbiamo modellato il ciclo globale del carbonio per ricostruire il processo in un periodo di 10.000 anni, per ottenere informazioni sulla portata e sulla natura degli eventi di Miyake“.

Non è stato il Sole

I risultati della modellazione eseguita dal team hanno fornito un quadro estremamente dettagliato di una serie di eventi di radiazione, abbastanza per concludere che i tempi e il profilo non sono coerenti con i brillamenti solari

Alcuni picchi sono persistiti per più anni. 

Inoltre, i profili del radiocarbonio sono risultati incoerenti tra le regioni per lo stesso evento. Per esempio, per una registrazione del 774 d.C., alcuni alberi in alcune parti del mondo hanno mostrato aumenti bruschi e improvvisi del radiocarbonio per un anno, mentre altri hanno mostrato un picco più lento in due o tre anni. Quindi, secondo Zhang, “piuttosto che una singola esplosione o un bagliore istantaneo, dovremmo considerare una sorta di ‘tempesta’ o esplosione astrofisica“.

Per i ricercatori la causa di questi grandi eventi rimane sconosciuta ma ci sono alcune teorie candidate, come l’esplosione di una una supernova anche se abbiamo conosciuto supernove senza picchi di radiocarbonio e picchi senza supernovae collegate.

O un super-flare solare ma è improbabile che bagliori tanto potenti siano arrivati dal nostro Sole.

In definitiva, non esiste ad oggi una spiegazione semplice che spieghi chiaramente cosa causa gli eventi di Miyake.

Secondo Pope, “sulla base dei dati disponibili, c’è circa l’uno per cento di possibilità di vederne un altro entro il prossimo decennio“.

“Ma non sappiamo come prevederlo o quali danni potrebbe causare“.


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