A HUN-REN ATOMKI (Atommagkutató Intézet) kutatói nemzetközi együttműködésben pontosították egy korábban Kr.e. 660-ra datált extrém kozmikus esemény időpontját szibériai fák évgyűrűinek radiokarbonos vizsgálatával. Az eredményeket a rangos Communications Earth and Environment folyóiratban közölték.

A Nap működése során előfordulnak intenzívebb időszakok, melyek jellegzetes megnyilvánulásai a napkitörések és a flerek (a naplégkör egy körülhatárolt részének hirtelen, erős kifényesedései). Ezek a Föld légkörében változásokat idézhetnek elő és geomágneses viharokat kelthetnek. Látványos következményük, hogy a sarki fény a szokásos földrajzi szélességektől délebbre is észlelhető; idén nyáron még Görögországban is látható volt a jelenség.

Az idei azonban csekélység volt ahhoz a néhány kozmikus eseményhez képest, amelyek nyomai megőrződtek a faévgyűrűkben is. Történelmi feljegyzések szólnak intenzív naptevékenységekről; ilyen például az 1859. évi Carrington-esemény, amely óriási zavart okozott a távíróvezetékekben, és a sarki fényt még Kuba és Panama területén is látták. El lehet képzelni, hogy az elektronikai hálózatokkal átszőtt mai életünket mennyire megbéníthatja egy ilyen esemény.

A múltbeli napkitörések és flerek nyomai a légkörben keletkező radiokarbon izotóp magasabb mennyiségének köszönhetően kimutathatók a fák évgyűrűiben. Az eddig detektált események közül a legjobban dokumentált a Kr.u. 774-775 években történt, amelyet világszerte 34 különböző helyen mutattak ki faévgyűrűkből, az északi és a déli féltekén egyaránt. Ez a rendkívüli intenzitású naptevékenység a radiokarbon aktuális termelődését abban az időszakban a normális természetes alapszint ötszörösére emelte. Független mérések megerősítették, hogy ezt az emelkedést valóban a naptevékenység okozta, erre utal az egykorú mélységi jégrétegekben megőrződött berillium-10 izotópjele. Az európai és ázsiai krónikák különös légköri jelenségekről számolnak be ebből az időszakból.

A radiokarbon (szén-14, C-14) a kozmikus sugárzás (melynek része a Napból érkező sugárzás is) hatására keletkezik a légkör felsőbb rétegében, majd némi időkéséssel lejut az alsóbb légrétegekbe és beépül az élő szervezetekbe. A különböző helyek klimatikus eltérései hatással vannak az ottani fák növekedési időszakaira, az élettani folyamatok pedig befolyásolják a szén megkötését; például nyugalmi szakaszban a fa kevesebb szenet (és egyben szén-14-et) épít be, mint erőteljes növekedés idején. Mindezek jelentősen befolyásolják, hogy mely évgyűrűkben jelennek meg az extrém események radiokarbon csúcsai.

A HUN-REN Atommagkutató Intézet, az Arizonai Egyetem, továbbá szlovák, orosz és brit intézetek kutatói most a Kr.e. 660 körül lezajlott extrém eseményt vették alapos vizsgálat alá, amelynek létezését már több korábbi tudományos közlemény is megírta. A cél az esemény időpontjának pontosítása és intenzitásának meghatározása volt, amelyhez szibériai lelőhelyekről, nevezetesen a Jamal-félszigetről és az Altaj-hegységből származó mintákat vizsgáltak meg. Feltételezik ugyanis, hogy a nagyobb földrajzi szélességen és nagyobb magasságban élő vörösfenyők esetén jobban érvényesült az extrém hatás, így bennük nagyobb radiokarbon koncentráció mérhető.

A kapott eredményeket összevetették német tölgyfák és japán cédrusfák korábban már ismert adataival. Eltérést találtak a radiokarbon jelek csúcsainak időbeli elhelyezkedésében, amely 1-2 év időcsúszásnak felel meg. Az eltérő eseményidőpont adatokat azonban a szén-14 körforgásos modelljének felhasználásával sikerült összhangba hozni. A kutatók kimutatták, hogy a kérdéses esemény egészen pontosan a Kr.e. 664. év nyarán történt erős napkitörés volt.

A kozmikus jelenségek pontosabb leírásán túl ezen jellegzetes C-14 kiugrások lehetővé tesznek akár éves pontosságú radiokarbon alapú régészeti kormeghatározást többezer éves minták esetén is. Nemrégiben holland, kanadai és német kutatóknak a Kr.u. 993-ban történt extrém kozmikus esemény segítségével sikerült megállapítani, hogy a vikingek Kanada keleti partján található települését bizonyosan lakták már Kr. u. 1021-ben, többszáz évvel Kolumbusz felfedező útja előtt.

• Tudományos közlemény: The timing of the ca-660 BCE Miyake solar-proton event constrained to between 664 and 663 BCE,
  Communications Earth & Environment, Volume 5, Article number: 454 (2024)
   
• A témában korábban megjelent hírünk: Extrém magas radiokarbon szintek nyomainak keresése többezer éves faévgyűrűkben

Kattintson a képekre a megtekintéshez.

1. kép: Az eddig ismert igazolt és feltételezett extrém kozmikus események időpontjai az időszalagon. A Kr.e. 660 körül zajlott esemény pontos időpontja a mostani eredmények alapján: Kr.e. 664 nyara.
    
2. kép: Az extrém kozmikus esemény időpontjának meghatározásához használt fák származási helyei. Vörösfenyők a most elvégzett mérésekhez a Jamal-félszigetről (Yamal larch) és az Altaj-hegységből (Altai larch). Korábbi mérésekből ismertek: német tölgyfa (German oak) és japán cédrusfa (Choukai cedar).
   (Forrás: Fig. 1. in Communications Earth & Environment, Volume 5, Article number: 454 (2024))
    
3. kép: A szibériai lelőhelyekről származó, ókori faévgyűrű minták egyike.