Tìm thấy bằng chứng bão Mặt trời trong các vòng vân gỗ

Ý tưởng là nếu các nhà khoa học có thể nhận ra dấu hiệu bức xạ của một cơn bão Mặt trời trong một đối tượng cổ đặc biệt như cuộn giấy cói, họ có thể kết nối một cách chính xác nó với các sự kiện xảy ra trong vòng vân gỗ của cây, đưa ra số năm chính xác mà bão Mặt trời được hình thành.

Michael Dee, trưởng nhóm nghiên cứu đến từ trường đại học Oxford tại Anh cho biết “Trong quá khứ, chúng tôi đã ước tính thời gian cho các sự việc xảy ra nhưng bằng chứng vòng cây này có thể thiết lập lại niên đại có liên quan đến các nền văn minh thế giới quan trọng”.

Các cơn bão Mặt trời là một phần tự nhiên của chu kì Mặt trời và chúng xảy ra khi một lượng lớn bức xạ thoát ra khỏi Mặt trời theo dòng và có thể chạm đến bầu khí quyến Trái đất.

Khi điều này xảy đến, tất cả bức xạ cường độ lớn có thể làm cho thực vật lưu trữ một số lượng lớn đồng vị phóng xạ cacbon - 14 trong tế bào của chúng, nhiều hơn gấp 20 lần cacbon - 14 so với bình thường, và do đó đây là cơ sở chính xác để xác định các mốc thời gian trong lịch sử.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu xác định niên đại của một số đối tượng bằng cách sử dụng phương pháp cacbon phóng xạ thông qua cách so sánh tỷ lệ giữa cacbon - 14 và cacbon -12 thông thường.

Bởi vì cacbon - 14 phân rã với tốc độ nhiều hơn hoặc ít hơn dự đoán bằng cách so sánh lượng còn lại với cacbon - 12, do đó các nhà nghiên cứu có thể ước tính độ tuổi của một số thứ trong khoảng 50 đến 100 năm tuổi.

Tuy vậy, hiện tại nhóm nghiên cứu đã đưa ra một phương pháp khác chính xác hơn bằng cách tìm kiếm những cacbon - 14 spikes và sử dụng các vòng vân gỗ để đếm lại số năm xảy ra.

Nhà khoa học Nhật Bản Fusa Miyake lần đầu tiên tìm ra mối liên hệ giữa các cơn bão Mặt trời cổ đại và mức độ cao bất thường của cacbon - 14 vào năm 2012, khi ông kết nối một spike trong các đồng vị phóng xạ với một cơn bão Mặt Trời vào năm 775 sau công nguyên (Theo hồ sơ ghi chép Anglo-Saxon, “một cây thánh giá màu đỏ” kì lạ đã xuất hiện trên bầu trời năm 774 sau công nguyên).

Nhóm nghiên cứu từ trường đại học Oxford đã xác định được sự kiện thứ hai mang tên Miyake có niên đại 994 sau công nguyên.

Hiện họ đang đề nghị các nhà nghiên cứu có thể sử dụng kỹ thuật này để xác định một cách cụ thể niên đại của Ai Cập cổ đại, nền văn minh Maya hay thời đại đồ đồng. Hiện tại, chúng ta chỉ mới có những kiến thức sơ khởi về những gì đã xảy ra trong những nền văn hóa này và thật khó để xác định ngày tháng cụ thể bởi lịch của chúng ta rất khác với thời đại đó.

Nhưng điều thú vị nằm ở chỗ không chỉ các vòng vân gỗ của cây mới chứa dấu vết của cacbon - 14 mà bất kì loài thực vật còn sống nào tại thời điểm bão Mặt trời xảy ra đều có thể có đồng vị phóng xạ này, chẳng hạn như lau sậy làm giấy cói hay sợi cellulose dệt thành lanh. Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ tìm thêm spike trong vòng tuổi của cây sau đó tách biệt được năm sự kiện xảy ra.

Trong quá khứ, các nhà nghiên cứu chưa từng chú ý đến cacbon - 14 spike bởi họ đã phân tích vòng tuổi của cây trong một thập kỉ tại một thời điểm và các cơn bão Mặt trời chỉ ảnh hưởng đến niên đại vòng tuổi của cây.

Thế nhưng nhóm nghiên cứu đã đưa ra được một hệ thống toán học mà cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra lại dữ liệu hiện có để xác định một cách hiệu quả thời gian xảy ra các sự kiện. Thông tin này có thể chỉ cho chúng ta biết thêm nhiều về lịch sử của hoạt động của mặt trời nhưng nó cũng có thể kết hợp với các văn kiện lịch sử nhằm xác định tính chính xác của quá khứ.

Dee nói với tạp chí The Guardian “Vấn đề cốt lõi ở đây là từ lâu chúng tôi đã có sự kết nối với các bảng niên đại. Trong vương quốc Ai Cập cổ đại, chúng ta có toàn bộ thứ tự các vị vua, việc thiết lập thứ tự các vị vua được thực hiện khá tốt. Chúng tôi cũng có lý do hợp lý để xác định thời gian trị vì của họ”.

“Nếu tìm thấy hai hoặc ba spikes trong thiên niên kỷ thứ ba trước công nguyên, chúng tôi không chỉ nói rõ được thời gian trị vì liên tục 400-500 năm của Vương quốc cổ đại mà còn có thể kiểm tra thêm các năm giữa các vương triều và không bị khuyết năm bởi vòng vân gỗ của năm đã hoàn toàn thiết lập đầy đủ”, Dee cho biết.