stringtranslate.com

774–775 углерод-14 шип

Всплеск углерода-14 774–775 гг. — это наблюдаемое увеличение примерно на 1,2% концентрации радиоактивного изотопа углерода-14 в кольцах деревьев, датируемых 774 или 775 гг. н. э. , что примерно в 20 раз превышает нормальные годовые колебания радиоуглерода в атмосфере. Он был обнаружен во время изучения колец японского кедра , а год появления был определен с помощью дендрохронологии . [1] Всплеск бериллия-10 ( 10 Be), обнаруженный в кернах антарктического льда, также был связан с событием 774–775 гг. [2] Всплеск углерода-14 774–775 гг. н. э. является одним из нескольких событий Мияке , и он вызвал самый большой и быстрый рост углерода-14 из когда-либо зарегистрированных. [3] [4]

Событие, по-видимому, было глобальным, с таким же сигналом углерода-14, обнаруженным в кольцах деревьев в Германии , России , США , Финляндии и Новой Зеландии . [2] [5] [6]

Пик углерода -14 около 774. Цветные точки — измерения в японских (M12) и немецких (дуб) деревьях; черные линии — смоделированный профиль, соответствующий мгновенному производству углерода-14. [2]

Сигнал демонстрирует резкое увеличение примерно на 1,2%, за которым следует медленное снижение, что согласуется с мгновенным образованием углерода-14 в атмосфере, [2] указывая на то, что событие было кратковременным. Глобально усредненное образование углерода-14 для этого события составляет (1,3 ± 0,2) × 10 8 атомов/см 2 . [2] [7] [8]

Гипотезы

Было рассмотрено несколько возможных причин события.

В «Англосаксонских хрониках» зафиксировано «красное распятие после захода солнца», которое по разным предположениям могло быть сверхновой звездой [9] или северным сиянием . [2] [10]

Annus Domini (год Господа) 774. В этот год нортумбрийцы изгнали своего короля, Алреда , из Йорка на Пасху; и выбрали Этельреда, сына Малла , своим господином, который правил четыре зимы. В этот год также появилось на небесах красное распятие после захода солнца; мерсийцы и люди Кента сражались при Отфорде ; и чудесные змеи были замечены в земле южных саксов .

—  Англосаксонские хроники [9]

В Китае есть только одно четкое упоминание о полярном сиянии в середине 770-х годов, 12 января 776 года. [11] [12] Однако аномальная «гроза» была зафиксирована в 775 году. [13]

Как установили Илья Г. Усоскин и его коллеги, [14] современная научная парадигма [15] заключается в том, что событие было вызвано событием солнечных частиц (SPE) от очень сильной солнечной вспышки , возможно, самой сильной из известных. [16] Другое предполагаемое происхождение, включающее всплеск гамма-излучения , [8] [17] считается маловероятным, поскольку событие также наблюдалось в изотопах 10Be и 36Cl . [ 16] [ необходимо разъяснение ]

Частота подобных событий

Событие 774/75 гг. н.э. с точки зрения 10Be , 14C и 36Cl

Событие 774 года является самым сильным всплеском за последние 11 000 лет в летописи космогенных изотопов [18] , но несколько других событий того же рода ( события Мияке ) произошли в эпоху голоцена . [18] Всплеск углерода-14 993–994 был примерно на 60% слабее; [19] еще одно событие произошло около 660  г. до н. э . [20] [21] В 2023 году было сообщено о самом сильном из когда-либо обнаруженных событий, которое произошло в 12 350–12 349 гг. до н. э. [22]

Событие 774 года не имело существенных последствий для жизни на Земле, [23] [24] но если бы оно произошло в наше время, оно могло бы нанести катастрофический ущерб современным технологиям, в частности, системам связи и космической навигации. Кроме того, солнечная вспышка, способная произвести наблюдаемый изотопный эффект, представляла бы значительный риск для астронавтов. [25]

Изменения 14 C плохо изучены, поскольку измерения с годовым разрешением доступны только для нескольких периодов (например, 774–775 гг.). [26] В исследовании 2017 года увеличение 14 C на (2,0%) было связано с событием 5480 г. до н. э., но оно связано не с солнечным событием из-за его большой продолжительности, а скорее с необычно быстрым грандиозным минимумом солнечной активности. [26]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мияке, Ф.; Нагая, К.; Масуда, К.; Накамура, Т. (2012). «Сигнатура увеличения космических лучей в 774–775 гг. н. э. по годичным кольцам деревьев в Японии». Nature . 486 (7402): 240–2. Bibcode :2012Natur.486..240M. doi :10.1038/nature11123. PMID  22699615. S2CID  4368820.
  2. ^ abcdef Усоскин, ИГ; и др. (2013). «Повторный взгляд на космическое событие 775 г. н. э.: виновато Солнце». Астрономия и астрофизика . 552 (1): L3. arXiv : 1302.6897 . Bibcode : 2013A&A...552L...3U. doi : 10.1051/0004-6361/201321080. S2CID  55137950.
  3. ^ Реймер, Паула и др. (август 2020 г.). «Калибровочная кривая радиоуглеродного возраста Северного полушария IntCal20 (0–55 кал кбн)». Радиоуглерод . 62 (4): 725–757. Bibcode : 2020Radcb..62..725R. doi : 10.1017/RDC.2020.41. hdl : 1893/30981 . S2CID  216215614.
  4. ↑ Университет Канзаса (30 ноября 2012 г.). «Исследователь указывает на Солнце как на вероятный источник «события Карла Великого» восьмого века».
  5. ^ Jull, AJT; Panyushkina, IP; Lange, TE; et al. (2014). «Отклонения от 14C записи в 774–775 гг. н. э. в кольцах деревьев из России и Америки». Geophys. Res. Lett . 41 (8): 3004–3010. Bibcode :2014GeoRL..41.3004J. doi :10.1002/2014GL059874. hdl : 10150/628657 . S2CID  19045243.
  6. ^ Гюттлер, Д.; Бир, Дж.; Блейхер, Н. (2013). «Событие 774/775 гг. н. э. в южном полушарии». ETH-Zurich: Лаборатория физики ионного пучка: Годовой отчет 2013 г. LIBRUM. стр. 33. ISBN 9783952403846. OCLC  887695262.
  7. ^ Мелотт, AL; Томас, BC (2012). «Причины увеличения 14 C в 774–775 гг. н. э.». Nature . 491 (7426): E1–E2. arXiv : 1212.0490 . Bibcode :2012Natur.491E...1M. doi :10.1038/nature11695. PMID  23192153. S2CID  205231715.
  8. ^ ab Павлов, АК; Блинов, АВ; Константинов, АН; и др. (2013). "Импульс 775 г. н.э. производства космогенных радионуклидов как отпечаток галактического гамма-всплеска". Mon. Not. R. Astron. Soc . 435 (4): 2878–2884. arXiv : 1308.1272 . Bibcode :2013MNRAS.435.2878P. doi : 10.1093/mnras/stt1468 .
  9. ^ ab Owano, Nancy (2012-06-30). "Красное распятие, обнаруженное в 774 году, могло быть сверхновой". Phys.org .
  10. ^ Хаякава, Х. (2019). «Небесный знак в англосаксонской хронике 770-х годов: взгляд на современную солнечную активность». Solar Physics . 294 (4): 42. arXiv : 1903.03075 . Bibcode :2019SoPh..294...42H. doi :10.1007/s11207-019-1424-8. S2CID  118718677.
  11. ^ Стивенсон, FR (2015). «Астрономические свидетельства, относящиеся к наблюдаемому увеличению 14 C в 774–5 и 993–4 гг. н. э., как определено по годичным кольцам». Advances in Space Research . 55 (6): 1537–45. Bibcode : 2015AdSpR..55.1537S. doi : 10.1016/j.asr.2014.12.014.
  12. ^ Стивенсон, FR (2019). «Описывают ли китайские астрономические записи, датированные 776 г. н. э. 12/13 января, полярное сияние или лунное гало? Критический пересмотр» (PDF) . Физика Солнца . 294 (4): 36. arXiv : 1903.06806 . Bibcode :2019SoPh..294...36S. doi : 10.1007/s11207-019-1425-7 .
  13. ^ Я-Тин Чай и Юань-Чуань Цзоу (2015). «Поиск событий в древних китайских записях для объяснения увеличения 14 C с 774–775 н. э. и 993–994 н. э.». Исследования по астрономии и астрофизике . 15 (9): 1504. arXiv : 1406.7306 . doi : 10.1088/1674-4527/15/9/007. S2CID  124499827.
  14. ^ Усоскин, ИГ ; Кромер, Б.; Ладлоу, Ф.; Бир, Дж.; Фридрих, М.; Ковальцов, ГА; Соланки, СК; Вакер, Л. (2013). «Повторное рассмотрение космического события 775 г. н.э.: виновато Солнце». Astronomy and Astrophysics Letters . 552 : L3. arXiv : 1302.6897 . doi :10.1051/0004-6361/201321080.
  15. ^ Усоскин, ИГ ; Мияке, Ф.; Барони, М.; и др. (2023). «Экстремальные солнечные события: создание парадигмы». Space Science Reviews . 219 (8): 73. doi :10.1007/s11214-023-01018-1. hdl : 20.500.11850/641517 .
  16. ^ ab Mekhaldi; et al. (2015). "Мультирадионуклидные доказательства солнечного происхождения событий космических лучей ᴀᴅ 774/5 и 993/4". Nature Communications . 6 : 8611. Bibcode :2015NatCo...6.8611M. doi :10.1038/ncomms9611. PMC 4639793 . PMID  26497389. 
  17. ^ Hambaryan, VV; Neuhauser, R. (2013). «Галактический короткий гамма-всплеск как причина пика 14C в 774/5 г. н. э.». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 430 (1): 32–36. arXiv : 1211.2584 . Bibcode : 2013MNRAS.430...32H. doi : 10.1093/mnras/sts378 .
  18. ^ ab Усоскин, ИГ; Ковальцов, ГА (2012). "Происхождение экстремальных событий солнечных частиц: оценка по историческим косвенным данным". Astrophys. J . 757 (1): 92. arXiv : 1207.5932 . Bibcode :2012ApJ...757...92U. doi :10.1088/0004-637X/757/1/92. S2CID  56189671.
  19. ^ Мияке, Ф.; Масуда, К.; Накамура, Т. (2013). «Еще одно быстрое событие в содержании углерода-14 в кольцах деревьев». Nature Communications . 4 : 1748. Bibcode : 2013NatCo...4.1748M. doi : 10.1038/ncomms2783 . PMID  23612289.
  20. ^ О'Хара, Паскаль и др. (2019). «Мультирадионуклидные свидетельства экстремального солнечного протонного события около 2610 г. до н. э. (~660 г. до н. э.)». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 116 (13): 5961–6. Bibcode : 2019PNAS..116.5961O. doi : 10.1073/pnas.1815725116 . PMC 6442557. PMID  30858311 . 
  21. ^ Хаякава, Хисаши; Мицума, Ясуюки; Эбихара, Юсукэ; Мияке, Фуса (2019). «Самые ранние кандидаты на наблюдения за полярными сияниями в ассирийских астрологических отчетах: взгляд на солнечную активность около 660 г. до н. э.». The Astrophysical Journal . 884 (1): L18. arXiv : 1909.05498 . Bibcode : 2019ApJ...884L..18H. doi : 10.3847/2041-8213/ab42e4 . S2CID  202565732.
  22. ^ Эдуард Бард и др. (9 октября 2023 г.). «Радиоуглеродный всплеск 14 300 кал. лет назад в субфоссильных деревьях обеспечивает функцию импульсного отклика глобального цикла углерода во время позднего ледникового периода». Philosophical Transactions of the Royal Society A . 381 (2261). Bibcode :2023RSPTA.38120206B. doi :10.1098/rsta.2022.0206. PMC 10586540 . PMID  37807686. 
  23. ^ Суходолов, Тимофей и др. (28 марта 2017 г.). «Атмосферные воздействия сильнейшей известной солнечной бури частиц 775 г. н. э.». Scientific Reports . 7 (1): 45257. Bibcode :2017NatSR...745257S. doi :10.1038/srep45257. ISSN  2045-2322. PMC 5368659 . PMID  28349934. 
  24. ^ Томас, BC; Мелотт, AL; Аркенберг, KR; Снайдер, BR (2013). «Земные эффекты возможных астрофизических источников увеличения производства 14 C в 774–775 гг. н. э.». Geophysical Research Letters . 40 (6): 1237. arXiv : 1302.1501 . Bibcode : 2013GeoRL..40.1237T. doi : 10.1002/grl.50222. S2CID  14253803.
  25. ^ Таунсенд, Л. В.; Портер, JA; деВет, В. К.; Смит, В. Дж.; МакГерл, NA; Хейлбронн, Л. Х.; Мусса, Х. М. (2016-06-01). «Экстремальное солнечное событие 775 г. н. э.: потенциальное воздействие радиации на экипажи в глубоком космосе». Acta Astronautica . Специальный раздел: избранные доклады Международного семинара по спутниковым созвездиям и групповым полетам 2015 г. 123 : 116–120. Bibcode : 2016AcAau.123..116T. doi : 10.1016/j.actaastro.2016.03.002.
  26. ^ ab Miyake, F.; Jull, AJ; Panyushkina, IP; Wacker, L.; Salzer, M.; Baisan, CH; Lange, T.; Cruz, R.; Masuda, K.; Nakamura, T. (2017). «Большой выброс 14C в 5480 г. до н. э. указывает на аномальное солнце в середине голоцена». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (5): 881–4. Bibcode : 2017PNAS..114..881M. doi : 10.1073 /pnas.1613144114 . PMC 5293056. PMID  28100493. 

Внешние ссылки