Пылающий щит в небесах: подозревается Солнце

Навер­ное, нет тако­го чело­ве­ка, по край­ней мере с тех­ни­че­ским обра­зо­ва­ни­ем, кото­рый не слы­шал бы о радио­угле­род­ном мето­де дати­ро­ва­ния. Суть мето­да сво­дит­ся к зада­че о бас­сейне с дву­мя тру­ба­ми. В верх­них сло­ях атмо­сфе­ры из азо­та с мас­со­вым чис­лом 14 под дей­стви­ем вто­рич­ных ней­тро­нов кос­ми­че­ских лучей непре­рыв­но обра­зу­ет­ся радио­ак­тив­ный угле­род с таким же мас­со­вым чис­лом. В свою оче­редь он с пери­о­дом полу­рас­па­да око­ло 6000 лет пре­вра­ща­ет­ся обрат­но в азот.

Пока живой орга­низм дышит воз­ду­хом, погло­щая угле­кис­лый газ с неболь­шой состав­ля­ю­щей радио­ак­тив­но­го угле­ро­да, он нахо­дит­ся в рав­но­ве­сии с атмо­сфе­рой. Как толь­ко насту­па­ет смерть, коли­че­ство радио­ак­тив­ных ато­мов угле­ро­да в этом орга­низ­ме сокра­ща­ет­ся со вре­ме­нем. Чем ниже актив­ность – тем древ­нее обра­зец.

Рис. 1. Результаты измерения сигнала углерода-14
Рис. 1. Резуль­та­ты изме­ре­ния сиг­на­ла угле­ро­да-14 отно­си­тель­но стан­дар­та в годо­вых коль­цах япон­ско­го кед­ра [1] и немец­ко­го дуба [2]. Б рабо­те [2] изме­ре­ния выпол­ня­лись в двух лабо­ра­то­ри­ях. Сплош­ной и пунк­тир­ной кри­вы­ми пока­за­ны модель­ные кри­вые, полу­чен­ные с уче­том пере­рас­пре­де­ле­ния ново­об­ра­зо­ван­но­го угле­ро­да-14 меж­ду раз­лич­ны­ми зем­ны­ми резер­ву­а­ра­ми

Про­бле­мой радио­угле­род­но­го мето­да дати­ро­ва­ния явля­ет­ся то, что ско­рость обра­зо­ва­ния угле­ро­да-14 не посто­ян­на, в зави­си­мо­сти от интен­сив­но­сти пото­ка галак­ти­че­ских кос­ми­че­ских лучей, актив­но­сти Солн­ца или вспы­шек сверх­но­вых звезд. Но то, что явля­ет­ся про­бле­мой для одних, ока­зы­ва­ет­ся хле­бом насущ­ным для дру­гих. Изу­чая актив­ность угле­ро­да-14 в годо­вых коль­цах дере­вьев, даю­щих иде­аль­ную шка­лу вре­ме­ни, мож­но вос­ста­но­вить ско­рость обра­зо­ва­ния угле­ро­да-14, а через него – пофан­та­зи­ро­вать о про­цес­сах, про­ис­хо­дя­щих в кос­мо­се.

Так, в недав­ней рабо­те япон­ских уче­ных, опуб­ли­ко­ван­ной в 2012 году в жур­на­ле Nature [1], было обна­ру­же­но, что, по дан­ным изу­че­ния актив­но­сти угле­ро­да-14 в годич­ных коль­цах япон­ско­го кед­ра око­ло 775 года н.э., ско­рость обра­зо­ва­ния угле-рода-14 рез­ко воз­рос­ла. Да так воз­рос­ла, что ни один из извест­ных источ­ни­ков кос­ми­че­ско­го излу­че­ния не может быть при­вле­чен для объ­яс­не­ния это­го эффек­та.

Нау­ка хоро­ша тем, что чем гром­че откры­тие, тем при­сталь­нее оно при­вле­ка­ет к себе вни­ма­ние. Пер­вым делом, конеч­но, важ­но было уста­но­вить, а был ли маль­чик, т.е. про­ве­рить, а будут ли резуль­та­ты вос­про­из­ве­де­ны, если изу­чить годо­вые коль­ца в дру­гих реги­о­нах. Для это­го собрал­ся кол­лек­тив авто­ров из девя­ти науч­ных орга­ни­за­ций Фин­лян­дии, Гер­ма­нии, США, Швей­ца­рии, Рос­сии и Кореи [2]. Про­ана­ли­зи­ро­вав годич­ные коль­ца немец­ко­го дуба (дере­ва Штейн­бах 91 с реки Майн, исполь­зо­вав­ше­го­ся ранее для постро­е­ния евро­пей­ской части денд­ро­хро­но­ло­ги­че­ской шка­лы), резуль­та­ты япон­ских кол­лег ока­за­лись вос­про­из­ве­де­ны с исклю­чи­тель­ной точ­но­стью (рис. 1). А раз так, то надо думать, в чем же при­чи­на это­го воз­рас­та­ния. Одна­ко преж­де чем искать при­чи­ны в кос­мо­се, надо было сде­лать еще один важ­ный шаг.

Дело в том, что вели­чи­на ано­ма­лии, хоть и про­пор­ци­о­наль­на ско­ро­сти обра­зо­ва­ния угле­ро­да-14, но с неиз­вест­ным зара­нее коэф­фи­ци­ен­том про­пор­ци­о­наль­но­сти, кото­рый мож­но полу­чить, толь­ко исхо­дя из моде­ли­ро­ва­ния угле­род­но­го цик­ла в зем­ной атмо­сфе­ре.

Рис. 2. перераспределение новообразованного углерода-14 между различными резервуарами на Земле
Рис. 2. пере­рас­пре­де­ле­ние ново­об­ра­зо­ван­но­го угле­ро­да-14 меж­ду раз­лич­ны­ми резер­ву­а­ра­ми на Зем­ле

Помни­те зада­чу про бас­сейн с дву­мя тру­ба­ми? Так вот, на самом деле у это­го бас­сей­на гораз­до боль­ше труб (рис. 2). В ста­тье [1] упро­сти­ли модель, исклю­чив из моде­ли­ро­ва­ния оке­а­ны, чего, как пока­за­но в ста­тье [2], делать нель­зя, так как оке­а­ны явля­ют­ся основ­ным резер­ву­а­ром угле­ро­да на Зем­ле. В резуль­та­те рас­чет­ная ско­рость обра­зо­ва­ния угле­ро­да-14, соот­вет­ству­ю­щая обна­ру­жен­ной ано­ма­лии, сни­зи­лась в пять раз, и необ­хо­ди­мость при­вле­кать неве­ро­ят­ные, неиз­вест­ные до сих пор источ­ни­ки кос­ми­че­ских лучей отпа­ла.

Всё ока­за­лось объ­яс­ни­мо за счет ано­маль­но силь­ной актив­но­сти Солн­ца. В рай­оне 775 года н.э. про­изо­шла самая силь­ная вспыш­ка на Солн­це за послед­ние тыся­чи лет, но всё же не выхо­дя­щая за пре­де­лы пони­ма­ния совре­мен­ной физи­ки. Итак, одно­вре­мен­но откры­тие япон­ских уче­ных под­твер­ди­лось, и в то же вре­мя необыч­ное объ­яс­не­ние ново­го фено­ме­на было закры­то.

При­чем тут пыла­ю­щий щит в небе­сах? Вспыш­ки на Солн­це при­во­дят к силь­ным поляр­ным сия­ни­ям. И чего толь­ко евро­пей­цы ни виде­ли око­ло 775 года н.э. И пыла­ю­щий щит, и крас­ный крест, и змея в небе­сах. У евро­пей­цев огнен­ные чер­ти­ки в гла­зах, а Солн­це под подо­зре­ни­ем.

1. Miyake F., Nagaya K., Masuda K., Nakamura T. A signature of cosmic-ray increase in AD 774–775 from tree rings in Japan. Nature, v. 486, p. 240–242 (2012).

2. Usoskin I.G., Kromer B., Ludlow F., Beer J., Friedrich M., Kovaltsov G.A., Solanki S.K., Wacker L. The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame. Astronomy & Astrophysics, v. 552, L3 (2013).

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Подписки
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
Иван Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
Иван
Иван

Хра­ни вас Бог!

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: