vuosirenkaat säteily

Vuosirenkaat paljastivat outoja rajuja säteilymyrskyjä

Maapalloon osuu voimakas hiukkasvirta reilun 1 000 vuoden välein. Seuraava voi tulla 10 vuoden kuluessa ja aiheuttaa tuhoa.

Maapalloon osuu voimakas hiukkasvirta reilun 1 000 vuoden välein. Seuraava voi tulla 10 vuoden kuluessa ja aiheuttaa tuhoa.

The University of Queensland

Maa joutui viimeksi vuonna 1859 todella rajun aurinkomyrskyn kouriin.

Vuorokauden ajan maapallolle vyöryi niin voimakas hiukkasvirta, että se rikkoi kansainvälisen lennätinjärjestelmän ja aiheutti revontulia niinkin etelässä kuin Karibianmeren alueella.

Siinä tapauksessa, että avaruudesta tulee maapallolle yli 80 kertaa niin paljon hiukkasia jopa usean vuoden ajan, sekä satelliitit että tieto- ja sähköverkot pettävät.

Kyse on silloin niin sanotusta Miyaken tapahtumasta. Vaikka Aurinko purkautuu näin rajusti keskimäärin vain reilun 1 000 vuoden välein, seuraava mahtiryöppy voi tulla seuraavien kymmenen vuoden kuluessa.

Asia kävi ilmi australialaisen Queenslandin yliopiston tekemässä tutkimuksessa, jossa analysoitiin puiden renkaina näkyvien vuosikasvujen radioaktiivisia isotooppeja. Tulokset esitettiin Proceedings of the Royal Society A -julkaisussa.

Puut varastoivat tietoa

Tapahtumat on nimetty fyysikko Fusa Miyaken mukaan. Hän löysi vuonna 2012 havupuiden vuosilustoista vihjeitä Maan säteilymäärän suurista heilahduksista. Paljastui, että maapallo sai avaruudesta valtavasti säteilyä vuonna 774.

Tutkimusmenetelmänä Miyake käytti radiohiiliajoitusta, jossa määritetään hiilen eri isotooppien runsaussuhteet. Hiilen radioaktiivisen isotoopin 14 määrä vaihteli huomattavasti puiden vuosirenkaissa.

Vuosirenkaat

Tällaiset puiden vuosirenkaat voivat kertoa radioaktiivisilla isotoopeillaan menneisyydestä. Kuoren alle vuoden aikana kasvava kerros, lusto, näkyy renkaana.

© Adrian Pingstone/Wikimedia

Kun suurienergiaiset hiukkaset osuvat yläilmakehän typpiatomeihin, syntyy radiohiiltä eli hiili 14:ää. Sen puoliintumisaika on 5 730 vuotta.

Radiohiili kulkeutuu yhteyttäviin kasveihin, kun ne ottavat hiilidioksidia ilmasta. Siksi vanhojen puiden vuosikasvuissa on radiohiiltä, joka kertoo muinoin Maassa vallinneista säteilyolosuhteista.

Miyaken tapahtumiksi todettuja hiukkastulvia tiedetään esiintyneen ennen ajanlaskun alkua vuosina 660, 5259, 5410 ja 7178 ja ajanlaskun jälkeen vuosina 774 ja 993.

Valtaosa tutkijoista pitää Miyaken tapahtumia rajuina aurinkomyrskyinä, mutta asiasta ei voida olla vielä täysin varmoja.

aurinkotuuli magneetimyrsky

Kuva esittää Maan magneettikenttään törmäävää aurinkotuulta. Maapallolle tulee jatkuvasti avaruudesta säteilyä, ja säteily voi olla ajoittain niin voimakasta, että satelliitit ja tieto- ja sähköverkot vahingoittuvat.

© NASA

Myrskyn syntymekanismi askarruttaa

Tutkimusta varten käytiin läpi koko saatavilla oleva vuosirengasaineisto. Siitä määritettiin radiohiilitasot ja ajoitettiin huippukohdat ja pisimmät voimakkaan säteilyn jaksot Miyaken tapahtumien tunnistamiseksi.

Tutkijoita oli hämmästyttänyt se, että aiemmin löydetyt Miyaken tapahtumat ja Auringon syklin huippukohdat eivät käyneet yksiin. Auringon aktiivisuuden vaihteluun kuuluu maksimi, jolle ovat ominaisia soihduiksi kutsutut purkaukset.

Aktiivinen Aurinko voimistaa tutkitusti aurinkotuuleksi kutsuttua hiukkasvirtaa, joka antaa Maalle suojaa kosmista säteilyä vastaan.

Tutkimusryhmä pitääkin mahdollisena, että Aurinkokunnan kosmista säteilyä pääsee enemmän Maahan silloin, kun suojaavia auringonpurkauksia ei synny. Näitä jaksoja nimitetään Auringon aktiivisuusminimeiksi, ja niiden aikana auringonpilkkuja ja soihtupurkauksia on hyvin vähän jos lainkaan.

Vaihtoehtoisella selityksellä Miyaken tapahtumille ei ole mitään tekemistä Auringon kanssa. Siinä oletetaan, että ne johtuvat esimerkiksi supernovasta tai voimakkaan magneettikentän ympärilleen muodostavasta neutronitähdestä.

Vaikka Miyaken tapahtuman perimmäinen syy on yhä hämärän peitossa, sen mahdollisista ilmenemismuodoista tiedetään jo melko paljon. Tiedossa on esimerkiksi, että ainakin kerran Miyaken tapahtuma kesti yli vuoden. Ilmeisesti maapallolla on esiintynyt vieläkin pitempiä voimakkaan säteilyn jaksoja.

On siis täysin mahdollista, että Maa joutuu kärsimään jopa useita vuosia kestävästä hiukkastulvasta.

Tutkijoiden mukaan todennäköisyys, että Miyaken tapahtuma alkaa kymmenen vuoden kuluessa, on yksi prosentti.

Moderni täysin sähköstä ja tietoliikenteestä riippuvainen yhteiskunta olisi silloin suurissa vaikeuksissa. Siksi on tärkeää tutkia, miten säteilymyrsky syntyy, ja selvittää varautumiskeinoja, toteavat tutkijat.