Eine Studie der University of Queensland hat neues Licht auf eine rätselhafte, unvorhersagbare und möglicherweise vernichtende Art von astrophysikalischen Ereignissen geworfen. Ein Team unter Leitung von Dr. Benjamin Pope von der School of Mathematics and Physics der UQ wandte moderte Statistikmethoden auf Daten Jahrtausende alter Bäume an, um mehr über Strahlungs-„Stürme“ zu erfahren.
„Diese riesigen Ausbrüche kosmischer Strahlung, bekannt als Miyake-Ereignisse, sind näherungsweise einmal alle Tausend Jahre aufgetreten, aber ihre Ursache ist unklar“, sagte Pope. „Die führende Theorie besagt, dass es gigantische Sonnenausbrüche sind. Wir müssen mehr darüber erfahren, weil es Technologien wie Satelliten, Internetkabel, Stromkabel über große Distanzen und Transformatoren zerstören würde, wenn ein solches Ereignis heute passieren würde. Die Auswirkungen auf die globale Infrastruktur wären unvorstellbar.“
Qingyuan Zhang, ein Mathematikstudent an der UQ und Hauptautor der Studie, entwickelte eine Software, um alle verfügbaren Daten über Baumringe zu analysieren.
„Weil man die Ringe eines Baums zählen kann, um sein Alter zu bestimmen, kann man auch historische kosmische Ereignisse beobachten, die Tausende Jahre zurückliegen“, sagte Zhang. „Wenn Strahlung auf die Atmosphäre trifft, produziert sie radioaktives Kohlenstoff-14, das durch die Luft, Ozeane, Pflanzen und Tiere läuft und eine jährliche Aufzeichnung der Strahlung in Baumringen produziert. Wir modellierten den globalen Kohlenstoffkreislauf, um den Prozess über einen Zeitraum von 10.000 Jahren zu rekonstruieren und Einblicke in das Ausmaß und die Natur der Miyake-Ereignisse zu gewinnen.
Bis jetzt war die gängige Theorie, dass die Miyake-Ereignisse gigantische Sonneneruptionen sind. „Aber unsere Ergebnisse zweifeln das an“, sagte Zhang. „Wir haben gezeigt, dass es keine Korrelation mit der Sonnenfleckenaktivität gibt und das manche tatsächlich ein oder zwei Jahre dauern. Was wir suchen, ist weniger eine einzelne Explosion oder Eruption, sondern vielmehr eine Art astrophysikalischer ‚Sturm‘ oder Ausbruch.“
Pope sagte, die Tatsache, dass Forscher nicht genau wissen, was Miyake-Ereignisse sind, oder wie man sie vorhersagt, sei sehr verstörend. „Basierend auf verfügbaren Daten gibt es eine ungefähr einprozentige Wahrscheinlichkeit dafür, dass innerhalb der nächsten Dekade ein weiteres Ereignis stattfindet. Aber wir wissen nicht, wie man sie vorhersagt oder welche Schäden es verursachen könnte. Diese Wahrscheinlichkeit ist recht alarmierend und bildet die Grundlage für weitere Forschungen.“
Die Studie wird in den Proceedings of the Royal Society A veröffentlicht. An der Studie wirkten außerdem die Mathematik- und Physikstudenten Utkarsh Sharma und Jordan Dennis mit. Die Arbeit wurde durch eine Spende des Big Questions Institute an die UQ finanziert.
(THK)
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