La historia del bombardeo de la Tierra con radiación cósmica está escrita en los árboles.

Específicamente, cuando la radiación golpea la atmósfera de la Tierra, puede alterar los átomos de nitrógeno contra los que choca para producir una forma de carbono, que a su vez es absorbido por las plantas. La vinculación de los picos de este isótopo de carbono con los anillos de crecimiento de los árboles puede proporcionarnos un registro fiable de las tormentas de radiación que se remontan a miles de años atrás.

Este registro nos muestra que los más colosales de estos eventos, conocidos como eventos de Miyake (en honor al científico que los descubrió ), ocurren alrededor de una vez cada mil años. Sin embargo, no sabemos qué las causa, y una nueva investigación sugiere que nuestra teoría principal, que involucra erupciones solares gigantes, podría estar fuera de discusión.

Sin una manera fácil de predecir estos eventos potencialmente devastadores, nos quedamos con un problema grave.

«Necesitamos saber más, porque si uno de estos ocurriera hoy, destruiría la tecnología, incluidos los satélites, los cables de Internet, las líneas eléctricas de larga distancia y los transformadores», dice el astrofísico Benjamin Pope de la Universidad de Queensland en Australia.

«El efecto sobre la infraestructura global sería inimaginable».

La historia de los encuentros de la Tierra con tormentas de radiación cósmica está ahí para descifrar si sabes mirar. La pista principal es un isótopo radiactivo de carbono llamado carbono-14, a menudo denominado radiocarbono. En comparación con otros isótopos naturales de carbono en la Tierra, el radiocarbono es relativamente escaso. Se forma solo en la atmósfera superior, cuando los rayos cósmicos chocan con los átomos de nitrógeno, lo que desencadena una reacción nuclear que crea radiocarbono.

Debido a que los rayos cósmicos chocan constantemente con nuestra atmósfera, tenemos un suministro constante pero muy pequeño de cosas que llueven sobre la superficie. Parte queda atrapada en los anillos de los árboles. Dado que los árboles agregan un nuevo anillo de crecimiento cada año, la deposición de radiocarbono se puede rastrear a través del tiempo, brindando un registro de la actividad de radiación durante decenas de milenios.

Un gran aumento en el radiocarbono que se encuentra en los árboles de todo el mundo significa un aumento en la radiación cósmica. Hay varios mecanismos que pueden causar esto, y las erupciones solares son uno de los más importantes. Pero hay otras posibles fuentes de tormentas de radiación que no se han descartado de manera concluyente. Tampoco se han descartado de manera concluyente las erupciones solares.

Debido a que la interpretación de los datos de los anillos de los árboles requiere una comprensión integral del ciclo global del carbono, un equipo de investigadores dirigido por el matemático Qingyuan Zhang de la Universidad de Queensland se dispuso a reconstruir el ciclo global del carbono, basándose en cada trozo de datos de radiocarbono de los anillos de los árboles que pudieron obtener. las manos en.

«Cuando la radiación golpea la atmósfera, produce carbono-14 radiactivo, que se filtra a través del aire, los océanos, las plantas y los animales, y produce un registro anual de radiación en los anillos de los árboles», explica Zhang .

«Modelamos el ciclo global del carbono para reconstruir el proceso durante un período de 10.000 años, para obtener información sobre la escala y la naturaleza de los eventos de Miyake».

Los resultados de este modelo le dieron al equipo una imagen extremadamente detallada de una serie de eventos de radiación, suficiente para concluir que el momento y el perfil no son consistentes con las erupciones solares. Los picos de radiocarbono no se correlacionan con la actividad de las manchas solares, que a su vez está relacionada con la actividad de las erupciones. Algunos picos persistieron durante varios años.

Y hubo inconsistencia en los perfiles de radiocarbono entre regiones para el mismo evento. Para un evento importante, registrado en 774 CE, algunos árboles en algunas partes del mundo mostraron aumentos bruscos y repentinos en el radiocarbono durante un año, mientras que otros mostraron un aumento más lento durante dos o tres años.

«En lugar de una sola explosión o destello instantáneo, lo que podemos estar viendo es una especie de ‘tormenta’ o estallido astrofísico», dice Zhang .

Los investigadores no saben, en este momento, qué podría estar causando esos arrebatos, pero hay varios candidatos. Uno de ellos son los eventos de supernova, cuya radiación puede atravesar el espacio. Una supernova posiblemente tuvo lugar en 774 CE , y los científicos han establecido vínculos entre los picos de radiocarbono y otros posibles eventos de supernova , pero hemos conocido supernovas sin picos de radiocarbono y picos sin supernovas vinculadas.

Otras posibles causas incluyen las superllamaradas solares, pero es poco probable que una llamarada lo suficientemente potente como para producir el pico de radiocarbono de 774 EC haya estallado en nuestro Sol. Tal vez haya alguna actividad solar no registrada previamente. Pero el hecho es que no hay una explicación simple que explique claramente qué causa los eventos de Miyake.

Y esto, según los investigadores, es una preocupación. El mundo humano ha cambiado dramáticamente desde 774 CE; un evento de Miyake ahora podría causar lo que los científicos llaman un «apocalipsis de Internet» a medida que la infraestructura se daña, daña la salud de los viajeros aéreos e incluso agota la capa de ozono .

«Según los datos disponibles, hay aproximadamente un uno por ciento de posibilidades de ver otro en la próxima década», dice Pope .

«Pero no sabemos cómo predecirlo o qué daños puede causar. Estas probabilidades son bastante alarmantes y sientan las bases para futuras investigaciones».