Годичные кольца деревьев сохранили следы резких пиков содержания радиоактивного углерода в атмосфере Земли. Обычно их связывают с аномально мощными солнечными вспышками. Однако новый анализ указывает на то, что все не так просто, и вряд ли наше светило имеет отношение к этим событиям. Возможно, это связано с близкими взрывами сверхновых.
Углекислый газ в атмосфере Земли всегда содержит небольшое количество радиоактивного углерода-14. Отсюда он попадает и в живые организмы, которые содержат его в той же концентрации, что и в воздухе. Определенные явления могут изменять количество углерода-14 в атмосфере, и эти изменения сохраняются в годичных кольцах деревьев, что позволяет использовать остатки давно погибших стволов в качестве инструмента для датирования природных явлений и археологических находок.
Например, срезы деревьев помогают связать дерево с определенной датой, такой как события Мияке — кратковременные и сильные всплески концентрации углерода-14 в атмосфере. Самое мощное из них датируется 774 годом, хотя всего шесть таких событий также связаны с 993 и 660 годами нашей эры, а также с 5259, 5410 и 7176 годами до нашей эры. За эти годы растения всей планеты накопили в несколько раз больше радиоактивного углерода, чем обычно.
Точная причина этих скачков остается неизвестной. Некоторые ученые связывают их со взрывами относительно близких сверхновых или с гамма-лучами. А самая популярная гипотеза гласит, что события Мияке являются результатом необычно высокой солнечной активности и возникновения мощных извержений. В частности, на них указывают летописи 774 года, в которых фиксируются необыкновенно сильные полярные сияния.
Новая работа ученых из Университета Квинсленда (Австралия) опровергает связь событий Мияке с Солнцем. Статья исследователей была опубликована в журнале "Proceedings of the Royal Society A".
Авторы исследования предполагают, что правильная интерпретация годичных колец деревьев требует точного понимания глобального углеродного цикла, который напрямую влияет на накопление радиоактивных изотопов. Ученые ссылаются на блочную модель этого цикла. Он рассматривает движение углерода между несколькими «резервуарами»: атмосферой, биосферой и т. д.
Исследователи составили компьютерную программу, рассчитывающую углеродный цикл в рамках блочной модели, и выполнили такие расчеты за последние десять тысяч лет. Они дали более подробную картину событий Мияке и показали, что они не совпадают с данными о циклической активности Солнца. Кроме того, профиль накопления углерода оказался различным для деревьев в разных регионах планеты. В том же 774 году у одних из них сохранился резкий скачок углерода-14, у других — более плавный, длящийся несколько лет.
Ученые изо всех сил пытались предложить какое-либо другое объяснение событий Мияке, альтернативное гипотезе солнечной активности. С одной стороны, для события 774 года и некоторых других лет имеются записи о взрывах сверхновых. С другой стороны, некоторые события, похоже, не связаны со сверхновыми. Возможно, природа пиков накопления углерода-14 более сложная, чем считалось ранее.
