O Sol tem muito ritmo e passa por diferentes ciclos de atividade. O ciclo mais publicado pode ser o Ciclo de Schwabe, que tem uma regularidade de 11 anos. Mas e os ciclos com escalas de tempo muito mais longas? porquê os cientistas podem entendê-los?

Acontece que o Sol deixou algumas pistas escondidas nos anéis das árvores.

tapume de 400 anos detrás, os astrônomos começaram a olhar para o Sol com seus telescópios recém-inventados. Eles notaram as manchas solares indo e vindo e começaram a registrar sua fisionomia e dissipação. Eles não tinham teoria do que significavam.

Essas observações nos ensinaram muito sobre a atividade do sol. Quanto mais manchas solares houver, mais haverá dentro do sol.

Mas existem outros ciclos de longa duração que afetam a terreno e seu clima. E um recorde de 400 anos, embora fantástico em alguns aspectos, não pode nos manifestar muito sobre os ciclos de longo prazo.

(Robert A. Rohde / Global Warming Act / CC BY-SA 3.0)

O ciclo de Schwabe de 11 anos faz troço desses ciclos ainda mais longos. Uma equipe de cientistas queria reconstruir o ciclo de Schwabe em mais de 400 anos para entender porquê tudo se encaixa. Para isso, eles tiveram que desenredar pistas que o Sol deixou para trás dentro das árvores. Essas trilhas são apresentadas na forma de radionuclídeos criados por raios cósmicos.

A equipe de pesquisa é liderada por Hans-Arno Synal e Lukas Wacker, do Ion Jet Physics Laboratory do ETH Zurich. Eles traçaram o ciclo de Schwabe até 969 medindo as concentrações de carbono radioativo nos anéis das árvores.

Eles publicaram seus resultados em um item intitulado “Ciclos solares de onze anos ao longo do último milênio revelados por radiocarbono em anéis de árvore”. É assim publicado no jornal Geociências da natureza.

O mais importante sobre as árvores é que elas crescem em um ciclo anual. Assim, a cada ano, conforme outro argola cresce, é um momentâneo da produção do Sol naquele ano. O juntura de todos esses anéis fornece uma imagem precisa da atividade solar. Neste estudo, os cientistas examinaram arquivos de anéis de árvores na Inglaterra e na Suíça.

Cada argola contém uma pequena quantidade de carbono radioativo, exclusivamente um corpúsculo de carbono 14 por 1 bilhão de átomos. porquê os cientistas sabem que a meia-vida do C14 é de tapume de 5.700 anos, eles podem calcular a concentração de átomos do C14 na atmosfera quando cada argola cresceu.

É aí que tudo se torna ainda mais fascinante: o carbono radioativo nos anéis das árvores não vem do sol. Vem de raios cósmicos que chegam à terreno de fora do nosso sistema solar.

Mas o campo magnético do Sol ajuda a evitar que esses raios cósmicos atinjam a terreno. Quanto mais poderoso o campo magnético do Sol, menos os isótopos C14 chegam à terreno para serem absorvidos pelo incremento das árvores. Assim, menores quantidades de C14 nos anéis das árvores se correlacionam com períodos de aumento da atividade solar.

Mas medir essas pequenas quantidades de isótopos C14 em anéis de árvores não é fácil, nem detecta diferenças de ano para ano.

“As únicas medições desse tipo foram feitas nas décadas de 1980 e 1990”, diz Lukas Wacker, “mas exclusivamente nos últimos 400 anos e com o método de descrição extremamente laborioso.”

O método de descrição usava um contador Geiger para medir o evento de decaimento de cada isótopo. Este método requer muito material e muito tempo.

A equipe propôs outro método: espectrometria de tamanho do acelerador. Este tipo de espectrometria foi desenvolvido em meados do século 20 e é principalmente útil para detectar radioisótopos de longa vida, porquê o C14.

“Usando a moderna espectrometria de tamanho com acelerador, agora fomos capazes de medir a concentração de C14 a 0,1 por cento em poucas horas com amostras de anéis de árvores milénio vezes menores”, disse ele. Estudante de doutorado Nicolas Brehm a transmitido de prelo, que foi responsável por essas análises.

As amostras de anéis de árvores contêm dois tipos de carbono. Ao lado do isótopo radioativo C14 está C12, o mais abundante dos dois tipos de isótopos de carbono fixo.

Um espectrômetro de tamanho acelerador acelera ambos os isótopos antes que eles sejam enviados através de um campo magnético. O campo direciona um tipo de carbono de uma maneira e o outro isótopo em outra direção devido às suas diferentes massas. Os resultados desta medida são analisados ​​estatisticamente.

(Por Hah / BioMed Central Ltd / CC BY 2.0)(Por Hah / BioMed meão Ltd / CC BY 2.0)

IMAGEM: Um esquema simples de um espectrômetro de tamanho do acelerador. Devido aos seus pesos diferentes, C13 e C14 são separados um do outro e C14 pode ser medido.

porquê resultado, a equipe de cientistas foi capaz de reconstruir o registro da atividade do Sol de 969 a 1933. Sua reconstrução confirmou o ciclo de Schwabe de 11 anos do Sol até 969 DC.

Ele também mostrou que a amplitude deste ciclo, ou o quanto a atividade solar aumenta e diminui, é menor durante baixas solares de longo prazo.

Sua reconstrução também confirmou outra coisa. Em 993, ocorreu um evento pronunciado de próton solar que criou um pico no C14 atmosférico. Esses eventos ocorrem quando os prótons emitidos pelo Sol aceleram o suficiente para penetrar no campo magnético da terreno e ocasionar ionização na atmosfera. Houve debates em torno do evento 993, mas este trabalho confirma a sua existência.

Na verdade, os resultados foram além da confirmação do evento em 993. Os pesquisadores também encontraram evidências de mais dois eventos de prótons: um em 1052 e um em 1279. Esta é a primeira vez que esses eventos foram detectados e podem indicar que eles acontecem com mais frequência do que se pensava anteriormente.

Isso é muito interessante, pois esses eventos podem simbolizar um transe para a eletrônica e os satélites da terreno.

A terreno tem árvores de vida muito longa. Acredita-se que um deles, um pinho indomável na Califórnia chamado Matusalém, tenha tapume de 5.000 anos. Mas para este estudo, não foi necessário perturbar as velhas árvores vivas. Em vez disso, os pesquisadores examinaram madeira velha usada em edifícios que ainda estão de pé, porquê o Igreja da convento de Sant Alba, St Albans, Hertfordshire, Reino uno.

A sua construção data do século XI. A equipe examinou 13 madeiras diferentes de 11 edifícios diferentes no Reino uno e na Suíça.

Esse tipo de estudo pode nos ensinar ainda mais sobre o sol. Existem arquivos de anéis de árvores datados de 14.000 anos em madeiras subfossilizadas, que ainda são ricas em carbono.

Os pesquisadores esperam usar seu método para medir as concentrações de C14 nesta madeira, o que os ajudará a reconstruir a atividade solar até o final da última era do gelo.

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