在千禧年重建太阳能活动 - Sun的十一年周期追溯到969年

太阳能活动重建

在过去1000年的太阳能活动(蓝色,白色的错误间隔),太阳黑子录制(红色曲线)返回不到400年。背景显示了太阳的典型十一循环。信用:埃尔希希

由Eth苏黎世领导的国际研究人员团队将太阳能活动重建于969年,使用树圈中的放射性碳测量。这些结果有助于科学家更好地了解阳光的动态,并允许使用C14方法更精确地约会有机材料。

在阳光下才能间接观察到了什么。例如,太阳黑子揭示了太阳能活动的程度 - 太阳黑子在太阳的表面上可见,越活跃就是我们中部的中间星。尽管自古以来已知太阳黑子,但由于望远镜大约400年前的发明,它们仅被详细记录了它们。由于这一点,我们现在知道斑点的数量在普通的十一周期内变化,而且,有持久的强弱太阳能活动持久,这也反映在地球上的气候中。

然而,到目前为止,在系统记录开始之前开发的太阳能活动是如何难以重建的。An international research team led by Hans-Arno Synal and Lukas Wacker of the Laboratory of Ion Beam Physics at ETH, which included the Max Planck Institute for Solar System Research in Göttingen and Lund University in Sweden, has now traced back the sun’s eleven-year cycle all the way to the year 969 using measurements of the concentration of radioactive carbon in tree rings. At the same time, the researchers have thus created an important database for more precise age determination using the C14 method. Their results were recently published in the scientific journal Nature Geoscience is a monthly peer-reviewed scientific journal published by the Nature Publishing Group that covers all aspects of the Earth sciences, including theoretical research, modeling, and fieldwork. Other related work is also published in fields that include atmospheric sciences, geology, geophysics, climatology, oceanography, paleontology, and space science. It was established in January 2008. " class="glossaryLink ">自然地球科学。

树戒指的太阳能活动

研究人员使用英格兰和瑞士的树木档案来重建千年的千年太阳能活动。在那些树圈中,可以通过计算环可以精确地确定其年龄,放射性碳C14的微小部分,每1000亿个原子中只有一个是放射性的。从C14同位素的已知半衰期 - 大约5700年 - 然后可以在形成生长环时推导出在大气中存在的放射性碳的浓度。由于放射性碳主要由宇宙颗粒产生,这反过来通过太阳的磁场远离地球到更大或更小的程度 - 太阳越活跃,宽度屏蔽地球 - 它是可能的从大气中C14浓度的变化推导太阳能活动。


一个研究人员团队已经重建了太阳能活动返回了969年。信用:埃尔希希

通过现代检测技术更好的结果

然而,精确测量变化已经非常小的浓度,然而,类似于在巨大的干草堆中搜索针上针上的灰尘。“这类唯一的测量是在80年代和90年代制造的,”卢卡斯瓦克说,但只有在过去的400年里,使用极其费力计数的方法。“在该方法中,使用Geiger计数器直接计数样品中C14的放射性衰减事件,这需要相对大量的材料,并且由于C14的长半衰期,甚至更多的时间。“使用现代加速器质谱,我们现在能够在几个小时内测量C14浓度在0小时内的千倍,”博士学生尼古拉斯Brehm加入那些对这些分析的博士学生Nicolas Brehm。

在加速器质谱中,C14和C12原子(“正常”的非放射性碳; C14,相比,在其核中含有两​​种额外的中子)的树木,首先是电荷的,然后通过几个电位加速千伏,之后他们通过磁场送出。在那种磁场中,具有不同质量的两个碳同位素被偏转到不同程度,因此可以单独计数。为了最终从该原始数据获得关于太阳能活动的所需信息,研究人员必须对其进行一些复杂的统计分析,并进一步使用计算机模型处理结果。

重建过去太阳能活动

随着在Eth(右)开发的新仪器,研究人员可以测量百分比的微小变化,在那种集中度并重建过他们的过度太阳能活动。信用:苏黎世

普通的十一年周期

该程序使研究人员能够从969到1933年无缝地重建太阳能活动。从该重建中,他们可以确认十一年周期的规律性以及该周期的幅度(通过太阳能活动的幅度和上涨在持久的太阳能最小值期间,下来)也更小。这种见解对于更好地理解太阳的内部动态很重要。测量结果还允许确认893的太阳能质子事件。在这种情况下,在太阳耀斑期间到达地球的高度加速质子会导致C14的略有过量生产。此外,研究小组还在进一步发现了两种情况,还有1052和1279年的未知事件。这可能表明这些事件 - 这可能严重打扰地球和卫星的电子电路 - 比以前的思考更频繁地发生。

通过C14方法更精确约会

随着树圈档案在过去的14,000年内存在,在近期,研究人员希望使用他们的方法来确定每次C14浓度返回最后一次冰河时代的结束。作为一种“额外”,新研究中的数据可以使用C14方法更准确地用于约会有机材料,并且已经包含在最新版本的国际公认的无线电碳校准曲线(INTCAL)中。“Eth之前没有参与该参考数据库,”卢卡斯瓦克说,“但我们的新结果我们现在已经贡献了三分之一的测量。”

参考:“最后一千年的十一年太阳能循环在树戒指中透露的山脉Brehm,alex Bayliss,Marcus Christl,Hans-Arno Synal,Florian Adolphi,Jürg啤酒,雷姆顺德Muscheler,Sami K. Solanki,Ilya Usoskin,Niels Blleicher,Silvia Bollalder,Cathy Tyers和Lukas Wacker,1月4日2021年,自然地球科学
DOI:10.1038 / S41561-020-00674-0

1条评论“在千年重建的太阳能活动 - 孙的十一个周期追溯到969年”

  1. “(蓝色,白色的错误间隔)”

    最好说“潜在的错误”或更常见的“不确定性范围”。

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