Anillos de árboles dan indicios de eventos de actividad solar extrema

La espectroscopia de masa de anillos de árboles indica un fuerte aumento en solo un año en las concentraciones de carbono-14, consistente con un evento extremo de partículas de energía solar que ocurrió alrededor del 5410 a.C.

Anillos de árboles
Los anillos de los árboles registran las condiciones ambientales en el año en que se forman. Mediante el análisis de isótopos de carbono, estos registros también pueden describir el clima pasado.

El Sol emite constantemente un flujo de partículas energéticas, algunas de las cuales impactan la Tierra. La densidad y la energía de este flujo condicionan las actividades espaciales, pudiendo interferir en el funcionamiento de los satélites y otras naves espaciales. Una cuestión clave sin resolver en este campo de investigación es la frecuencia con la que el Sol emite ráfagas de partículas energéticas lo suficientemente fuertes como para inutilizar o destruir la objetos electronicos en el espacio.

Un camino promisorio para determinar la frecuencia de tales eventos es el registro dendrocronológico. Este abordaje se basa en el proceso por el cual una partícula de energía solar (PES) llega a la atmósfera, provocando una reacción en cadena que da como resultado la producción de un átomo de carbono-14. Posteriormente, estos átomos pueden incorporarse a la estructura de un árbol ; por lo tanto, la concentración de átomos de carbono 14 en los anillos de árboles puede indicar la tasa de impacto de los PES en un año determinado.

Anillos de árboles y los ciclos extremos

Hasta la fecha, son tres los eventos extremos de producción de PES que están bien descritos en la literatura. Estos ocurrieron aproximadamente en los años 660 a.C., 774-775 d.C. y 992-993 d.C. Cada uno de estos eventos fue aproximadamente un orden de magnitud más fuerte que cualquier otro evento medido en la era de la exploración espacial. Miyake y col. describieron un evento que ocurrió entre 5411 a.C. y 5410 a.C. Debido a esta explosión, el carbono-14 atmosférico aumentó un 0,6% año tras año en el hemisferio norte y se mantuvo durante varios años antes de caer a niveles normales.


Los autores dedujeron la presencia de este evento utilizando muestras recolectadas de árboles en tres sitios lejanos entre sí: un pino bristlecone en California, un pino escocés en Finlandia y un alerce europeo en Suiza. Cada muestra tenía sus anillos de árboles individuales separados , y el material en cada anillo se sometió a un análisis de espectrometría de masas para determinar su contenido de carbono-14.

Usando métodos estadísticos, los investigadores identificaron un patrón de pequeñas fluctuaciones de carbono-14 consistente con el ciclo solar de 11 años del Sol; el evento registrado en el anillo de los árboles ocurrió durante un período de máximo solar. Notablemente, otras evidencias sugieren que el Sol estaba pasando por un período de décadas de actividad creciente.

Si una explosión extrema de PES puede ser causante de un aumento del carbono-14, entonces estas observaciones podrán ayudar a predecir eventos futuros. Sin embargo, las mediciones obtenidas a partir de anillos de árboles no pueden descartar otras causas extraterrestres, como una explosión de una supernova cercana, por ejemplo. Según los autores, la confirmación requerirá mediciones isotópicas de berilio y cloro tomadas en muestras de hielo.