Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra sự gia tăng nồng độ carbon phóng xạ cách đây 14.300 năm bằng cách phân tích các vòng cây cổ thụ được tìm thấy ở dãy Alps của Pháp.

Sự tăng vọt carbon phóng xạ là do một cơn bão mặt trời lớn, lớn nhất từng được xác định.

Một cơn bão mặt trời tương tự ngày nay sẽ là thảm họa đối với xã hội công nghệ hiện đại, có khả năng xóa sạch hệ thống truyền thông và vệ tinh, gây mất điện trên diện rộng và khiến chúng ta thiệt hại hàng tỷ bảng Anh.

Các học giả cảnh báo rằng việc hiểu những cơn bão như vậy là rất quan trọng để bảo vệ cơ sở hạ tầng năng lượng và viễn thông toàn cầu trong tương lai.

Nghiên cứu hợp tác được thực hiện bởi một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã được công bố trên tạp chí Các giao dịch triết học của Hiệp hội Hoàng gia A: Khoa học toán học vật lý và kỹ thuật Nó tiết lộ những hiểu biết mới về hành vi cực đoan của Mặt trời và những mối nguy hiểm mà nó gây ra cho Trái đất.

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Collège de France, CEREGE, IMBE, Đại học Aix-Marseille và Đại học Leeds đã đo mức carbon phóng xạ trong những cây cổ thụ được bảo tồn bên bờ sông Druzet bị xói mòn, gần Gap, ở dãy Alps phía nam nước Pháp.

Các khúc gỗ là tàn tích hóa thạch chưa hoàn thành quá trình hóa thạch được cắt thành các vòng cây nhỏ. Phân tích từng giai đoạn riêng lẻ này đã xác định được sự gia tăng chưa từng có về mức độ carbon phóng xạ, xảy ra cách đây đúng 14.300 năm. Bằng cách so sánh mức tăng đột biến của carbon phóng xạ này với số đo berili, một nguyên tố hóa học được tìm thấy trong lõi băng của Greenland, nhóm nghiên cứu cho rằng sự tăng vọt này là do một cơn bão mặt trời lớn có thể phun ra một lượng lớn các hạt năng lượng vào bầu khí quyển Trái đất.

Edouard Bard, giáo sư về tiến hóa khí hậu và đại dương tại Collège de France và CEREGE, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Cácbon phóng xạ liên tục được tạo ra ở tầng trên bầu khí quyển thông qua một loạt phản ứng do tia vũ trụ khởi xướng”. đã phát hiện ra rằng các sự kiện cực đoan của mặt trời với các tia sáng mặt trời và sự phóng khối lượng của vành nhật hoa cũng có thể tạo ra các vụ nổ hạt năng lượng tồn tại trong thời gian ngắn được bảo tồn dưới dạng những đột biến lớn trong quá trình sản xuất carbon phóng xạ xảy ra chỉ trong vòng một năm.

Các nhà nghiên cứu cho rằng những cơn bão mặt trời lớn tương tự ngày nay có thể là thảm họa đối với xã hội công nghệ hiện đại, có khả năng phá hủy thông tin liên lạc, hệ thống vệ tinh và mạng lưới điện, đồng thời khiến chúng ta thiệt hại hàng tỷ bảng Anh. Họ cảnh báo về tầm quan trọng của việc hiểu rõ những rủi ro trong tương lai của những sự kiện như vậy, để giúp chúng ta chuẩn bị, xây dựng khả năng phục hồi cho hệ thống thông tin liên lạc và năng lượng cũng như bảo vệ chúng khỏi những thiệt hại tiềm ẩn.

Tim Heaton, giáo sư thống kê ứng dụng tại Trường Toán học thuộc Đại học Leeds, cho biết: “Những cơn bão mặt trời nghiêm trọng có thể gây ra tác động lớn đến Trái đất. Những cơn siêu bão như vậy có thể làm hỏng vĩnh viễn các máy biến áp trong mạng lưới điện của chúng ta, dẫn đến mất điện trên diện rộng.” to lớn.” “Nó cũng có thể dẫn đến hư hỏng vĩnh viễn cho các vệ tinh mà tất cả chúng ta đều phụ thuộc vào để điều hướng và liên lạc, khiến chúng không thể sử dụng được. Nó cũng sẽ tạo ra rủi ro bức xạ nghiêm trọng cho các phi hành gia.”

Chín trong số những cơn bão mặt trời dữ dội này – được gọi là sự kiện Miyake – hiện được xác định là đã xảy ra trong 15.000 năm qua. Sự kiện Miyake được xác nhận gần đây nhất xảy ra vào năm 993 sau Công nguyên và 774 sau Công nguyên. Tuy nhiên, cơn bão 14.300 năm tuổi mới được xác định này là cơn bão lớn nhất từng được phát hiện, có quy mô gần gấp đôi hai cơn bão đó.

Bản chất chính xác của các sự kiện Miyake vẫn chưa được hiểu rõ vì trước đây chúng chưa bao giờ được quan sát trực tiếp một cách hiệu quả. Họ nhấn mạnh rằng chúng ta vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về hành vi của Mặt trời và những rủi ro mà nó gây ra cho xã hội trên Trái đất. Chúng ta không biết nguyên nhân gây ra những cơn bão mặt trời dữ dội như vậy, tần suất chúng xảy ra hoặc liệu chúng ta có thể dự đoán chúng bằng cách nào đó hay không.

Giáo sư Bard cho biết: “Các phép đo tự động trực tiếp về hoạt động của mặt trời chỉ bắt đầu từ thế kỷ 17 với việc đếm vết đen mặt trời. Ngày nay, chúng tôi cũng thu được hồ sơ chi tiết bằng cách sử dụng các đài quan sát trên mặt đất, tàu thăm dò không gian và vệ tinh. Tuy nhiên, tất cả các thiết bị tầm ngắn này đều không có đủ hồ sơ.” … Để hiểu đầy đủ về mặt trời. “Carbon phóng xạ đo được trong các vòng cây, được sử dụng cùng với berili trong lõi băng ở các cực, mang lại cách tốt nhất để hiểu hành vi trong quá khứ của Mặt trời.”

Cơn bão mặt trời lớn nhất được quan sát trực tiếp xảy ra vào năm 1859 và được gọi là sự kiện Carrington. Nó gây ra sự gián đoạn lớn cho Trái đất, phá hủy các máy điện báo và tạo ra ánh sáng chạng vạng vào ban đêm sáng đến mức chim bắt đầu hót vì tưởng rằng mặt trời đang bắt đầu mọc. Tuy nhiên, các sự kiện Miyake (bao gồm cả cơn bão 14.300 năm tuổi mới được phát hiện) sẽ có cường độ lớn hơn đáng kinh ngạc.

Giáo sư Heaton cho biết: “Việc xác định niên đại bằng carbon phóng xạ cung cấp một phương pháp hấp dẫn để nghiên cứu lịch sử Trái đất và tái tạo lại các sự kiện quan trọng của nó. Hiểu biết chính xác về quá khứ của chúng ta là điều cần thiết nếu chúng ta muốn dự đoán chính xác tương lai của mình và giảm thiểu những rủi ro tiềm ẩn. Chúng ta vẫn còn nhiều điều phải học hỏi.” .” “Mỗi khám phá mới không chỉ giúp trả lời những câu hỏi quan trọng hiện có mà còn có thể tạo ra những câu hỏi mới.”

Cécile Miramont, Phó Giáo sư về Môi trường Cổ và Cổ khí hậu tại IMBE, Đại học Aix-en-Provence cho biết: “Việc tìm thấy một bộ sưu tập cây được bảo tồn như vậy thực sự là một điều đặc biệt. “Bằng cách so sánh chiều rộng của từng vòng cây trong nhiều thân cây, chúng tôi đã sau đó có thể tìm ra.” Chúng tôi cẩn thận tập hợp các cây riêng biệt để tạo ra dòng thời gian dài hơn bằng phương pháp gọi là dendrochronology. “Điều này cho phép chúng tôi khám phá thông tin vô giá về những thay đổi môi trường trong quá khứ và đo lượng carbon phóng xạ trong một khoảng thời gian chưa xác định của hoạt động mặt trời.”