NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) ha catturato un’immagine di una prominenza solare gigantesca il 31 agosto 2012. Anche se impressionante, non aveva la potenza di una supertempesta solare. Immagine via NASA/ SDO/ AIA/ Goddard Space Flight Center.

Gli scienziati hanno datato una supertempesta solare avvenuta più di 2.600 anni fa al 664 a.C., basandosi su un picco di carbonio-14 nei tronchi d’albero antichi. Questo picco di carbonio-14 è stato trovato nel legno antico, inclusi campioni provenienti dalla camera da secolo di un bambino dell’Età del Ferro in Russia. Questo evento è stato uno dei sei fenomeni di supertempesta solare avvenuti negli ultimi 14.500 anni, hanno dichiarato gli scienziati.

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Data della supertempesta solare confermata nei tronchi d’albero

Circa 2.600 anni fa, gli antichi assiri hanno osservato un bagliore rosso fuoco nel cielo notturno. Hanno registrato questo evento significativo su una tavoletta di pietra. Oggi sappiamo che hanno visto aurore luminose causate da una potente tempesta solare. Il 20 novembre 2024, scienziati hanno dichiarato di aver trovato prove di questo evento nei tronchi d’albero. Inoltre, hanno stabilito che è avvenuto nel 664 a.C., cioè 2.688 anni fa.
I ricercatori hanno pubblicato la loro scoperta nella rivista peer-reviewed Communications Earth & Environment il 23 agosto 2024.
Se una tempesta di questa magnitudine dovesse verificarsi oggi, avrebbe un impatto significativo sulle nostre infrastrutture di potenza e comunicazione. Ma probabilmente non sarebbe catastrofica. Le reti elettriche e i sistemi di comunicazione stanno diventando sempre più resilienti nell’affrontare le tempeste solari. Per saperne di più, guarda questa intervista informativa con un professore di ingegneria elettrica alla Mississippi State University.

Un primo piano dei tronchi d’albero, con l’anello corrispondente al 664 a.C. etichettato nell’immagine. Questo legno proveniva da un tronco di larice in un sito archeologico. Era parte della camera da secolo di un bambino. Immagine via Irina Panyushkina. Utilizzato con permesso.

Il carbonio-14 nei tronchi d’albero rivela un evento solare estremo

Irina Panyushkina dell’Università dell’Arizona ha guidato il team che ha studiato i tronchi d’albero in legni antichi. In particolare, hanno misurato la quantità di carbonio-14 nei tronchi d’albero.
Hanno scoperto una concentrazione molto più alta di carbonio-14 negli anelli formatisi nel 664 a.C. Questo tipo di firma del carbonio-14, in altri studi, è stata associata a supertempeste solari.
Cos’è il carbonio-14? È un tipo di carbonio radioattivo che si forma continuamente nell’atmosfera. Le particelle dei raggi cosmici interagiscono con l’azoto nell’alta atmosfera per creare carbonio-14. Alla fine, il carbonio-14 si combina con l’ossigeno per formare anidride carbonica. Nel corso di alcuni mesi, quell’anidride carbonica contenente carbonio-14 risale nella bassa atmosfera. Lì, gli alberi lo assorbono e lo immagazzinano nel tessuto del legno.
Durante una supertempesta solare, il sole rilascia enormi quantità di particelle. Queste particelle colpiscono l’atmosfera terrestre, creando una quantità di carbonio-14 molto maggiore del normale. Di conseguenza, gli alberi vivi durante un tale evento assorbono e immagazzinano quel carbonio-14 aggiuntivo nei tronchi dell’anno.

Con quale frequenza si verificano le supertempeste solari?

Gli scienziati hanno identificato sei supertempeste solari – note come eventi Miyake – che si sono verificati negli ultimi 14.500 anni. Si sono verificate nel 7176 a.C., 5410 a.C., 5259 a.C., circa 660 a.C., 774 d.C. e 993 d.C.
Per tutti gli eventi Miyake, sono stati trovati alti picchi di carbonio-14 negli anelli di alberi antichi corrispondenti a quelle date. Inoltre, gli scienziati hanno trovato prove corroboranti in campioni di ghiaccio antico da Groenlandia e Antartide. (Livelli più alti di berillio-10 e cloro-36, trovati nel ghiaccio, erano il risultato delle interazioni tra particelle del sole durante la tempesta e l’atmosfera terrestre.)
Tuttavia, c’era incertezza riguardo all’evento del 660 a.C. Gli scienziati sapevano, da precedenti dati sugli anelli degli alberi e studi dei campioni di ghiaccio, che si era verificata una supertempesta intorno a quel periodo, ma non sapevano esattamente quando fosse accaduto. Questo nuovo studio ha limitato la data al 664 a.C.
Quando si verificherà la prossima supertempesta solare? Panyushkina ha affermato:
I tronchi d’albero ci danno un’idea della magnitudine di queste tempeste imponenti, ma non riusciamo a rilevare alcun tipo di schema, quindi è improbabile che saremo mai in grado di prevedere quando si verificherà un evento del genere. Tuttavia, crediamo che il nostro documento cambierà il modo in cui cerchiamo e comprendiamo il segnale di picco di carbonio-14 di eventi estremi di protoni solari nei tronchi d’albero.
L’energia di questo tipo di evento non solo cambia il contenuto di radiocarbonio dell’atmosfera, ma anche la chimica dell’atmosfera. Stiamo cercando di capire come quegli eventi brevi e potenti influenzano il sistema terrestre nel suo complesso.

Il legno che ha rivelato la supertempesta solare del 664 a.C.

I ricercatori hanno utilizzato alberi morti che vissero molto tempo fa per studiare gli anelli d’albero antichi. Uno dei campioni di legno proveniva da un albero ben conservato in riva al fiume nei Ural Polar, una catena montuosa in Russia.
Un altro era un legno archeologico proveniente da un albero di larice antico. Panyushkina ha dichiarato a EarthSky di più a riguardo:
Il legno archeologico proviene da una piccola [camera di] sepoltura di un bambino fatta di tronchi di larice provenienti dagli altipiani delle Montagne Altai. Appartiene alla cultura Pazyryk, associata ai Sciti della Siberia. Ho lavorato a un progetto archeologico per datare queste sepolture, note come kurgan, nel 2003. Archeologi locali di Novosibirsk [in Russia] hanno scavato il cimitero e ho raccolto campioni di legno dai kurgan per dendrocronologia e datazione.
I ricercatori hanno prelevato un campione di legno da questa camera di sepoltura per bambini, realizzata con tronchi di larice. Era parte di un kurgan, un tipo di tumulo funerario associato alla cultura Pazyryk dell’Età del Ferro. Immagine via Irina Panyushkina. Utilizzato con permesso.
Una sezione trasversale di uno dei tronchi della camera funeraria, che mostra gli anelli di larice. Immagine via Irina Panyushkina. Utilizzato con permesso.

Utilizzare gli anelli degli alberi per studiare il clima passato e datare eventi

La dendrocronologia è lo studio degli anelli degli alberi per datare eventi e cambiamenti nell’ambiente.
Nei climi temperati, dove le stagioni cambiano, gli alberi di solito formano anelli annuali. La dimensione e la densità di ciascun anello sono determinate dalle condizioni ambientali durante quell’anno. Di conseguenza, gli anelli d’albero forniscono preziose informazioni sul clima passato in una particolare regione.
Gli anelli di albero possono anche essere utilizzati per datare eventi. Per fare ciò, gli scienziati costruiscono una lunga linea temporale cronologica di schemi di anelli per una regione, partendo da alberi vivi fino a legni antichi sempre più vecchi. Per datare un campione di anello d’albero, confrontano il modello del campione con la linea temporale cronologica di riferimento, cercando una corrispondenza. Quella corrispondenza consente loro di identificare una data per il campione di legno.
In sintesi: Gli scienziati hanno limitato la data di una supertempesta solare avvenuta oltre 2.600 anni fa al 664 a.C., basandosi su un picco di carbonio-14 nei tronchi d’albero antichi.
Fonte: La tempistica dell’evento di protoni solari Miyake ca-660 a.C. limitato tra 664 e 663 a.C.
Via Università dell’Arizona
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