توفان‌ های خورشیدی اثرات دقیق و مشخصی روی حلقه‌ های درختان بر جا می‌گذارند

توفان‌ های خورشیدی اثرات دقیق و مشخصی روی حلقه‌ های درختان بر جا می‌گذارند

نشانه‌ی متمایز ناشی از یک توفان خورشیدی، درست مانند یک اثر انگشت، می‌تواند در نقش یک مهر روی چوب، پاپیروس، سبد و هر گونه‌ای از گیاهان زنده‌ی دیگر یا مواد آلی مربوط به زمان‌های گذشته عمل کند.

ایده‌ی اصلی این است که اگر دانشمندان بتوانند نشانه‌های تابشی یک توفان خورشیدی را در یک شی باستانی خاص مانند طومار پاپیروس شناسایی و ثبت کنند، آنها قادر خواهند بود تا به دقت آن را با زمانی که رویداد در حلقه درخت ثبت شده، مطابقت دهند و به این ترتیب بتوانند به طور دقیق پی ببرند که این شی در چه سالی ساخته شده است. محقق مایکل دی (Michael Dee)، از دانشگاه آکسفورد در انگلستان در این باره می‌گوید:

در گذشته، ما تخمین‌های شناوری را از زمان رخ دادن رویدادها در دست داشتیم، اما این ساعت مخفی می‌تواند فعالیت‌های مربوط به گاه‌نگاری در مورد تمدن‌های مهم جهان را مورد بازنگری قرار دهد و این پتانسیل را نیز دارد که برای تاریخ‌گذاری دقیق حوادث تاریخی که هزاران سال پیش رخ داده‌اند به‌کار رود.

توفان‌های خورشیدی در واقع تکه‌های طبیعی از چرخه‌ی خورشید هستند. این توفان‌ها زمانی رخ می‌دهند که مقادیر عظیمی از انفجار‌های اشعه‌های خورشید در یک جریان از خورشید جدا می‌شوند و گاهی اوقات می‌توانند به جو زمین نیز برسند.

وقتی که این توفان اتفاق می‌افتد، تمامی این تابش‌های شدید باعث می‌شود تا گیاهان مقدار بسیار بیشتری از ایزوتوپ رادیواکتیو کربن 14 را در سلول‌های خود ذخیره کنند. اگر بخواهیم به طور دقیق بگوییم، این نوع کربن به مقدار ۲۰ برابر بیشتر از کربن طبیعی است.

در حال حاضر، محققان توانسته‌اند میزان عمر یک شی را با این روش تاریخ‌گذاری کربنی کشف کنند که این روش بر پایه‌ی مقایسه‌ی نسبت بین کربن 14 و کربن 12 متداول کار می‌کند. از آنجا که کربن 14 با نرخ قابلیت پیش‌بینی بیشتر یا کمتری نسبت به کربن معمولی دچار واپاشی می‌شود، بنابراین با مشاهده‌ی اینکه چه مقدار از آن در مقایسه با کربن ۱۲ باقی مانده است، محققان می‌توانند برآورد کنند که میزان عمر شی مورد بررسی در یک بازه‌ی ۵۰ تا ۱۰۰ ساله چقدر بوده است.

اما هم اکنون تیم پژوهشی یک تکنیک دقیق‌تر را به کار گرفته‌اند که بر مبنای جستجوی خوشه‌های کربن 14 کار می‌کند و با استفاده از حلقه‌های درخت برای تعیین سال رخداد آن پدیده می‌توان حتی سال دقیقی را که پدیده‌ی مورد نظر رخ داده را تعیین کرد.

دانشمند ژاپنی فوزا میاکه (Fusa Miyake) پیش‌تر در سال 2012، در وهله‌ی نخست نتوانسته بود به ارتباطی بین توفان‌های خورشیدی کهن و سطح بالای کربن 14 پی ببرد. در آن زمان او متوجه وجود یک همبستگی بین افزایش ایزوتوپ رادیواکتیو با یک توفان خورشیدی در سال ۷۷۵ پس از میلاد شده بود. در این سال در تاریخ‌نگاری آنگلوساکسون‌ها در سال ۷۷۴ پس از میلاد به وجود یک پدیده‌ی صلیب‌مانند و سرخ و در عین حال ترسناک در آسمان اشاره شده است. با توجه به این تعابیر می‌توان دریافت که این نوشته اشاره به ثبت یک فعالیت خورشیدی داشته است. تیم دانشگاه آکسفورد همچنین یک رویداد دیگر را شناسایی کرده است. این رویداد به نام رویداد میاکه نامگذاری شده است و قدمت آن به سال ۹۹۴ میلادی باز می‌گردد.

در حال حاضر آنها پیشنهاد کرده‌اند که پژوهشگران از این روش می‌توانند برای پیوند دادن تاریخ‌های شناور مصر باستان، تمدن مایا یا حتی عصر مفرغ (عصر برنز در بازه‌ای حدود ۳۵۰۰ تا ۱۶۰۰ سال پیش از میلاد که خود به سه دوره تقسیم می‌شود.) با سال‌های مشخص و دقیق استفاده کنند.

با وجود اینکه ما هنوز ایده‌ی دقیقی درباره‌ی اینکه به طور روشن چه رویدادهایی در این فرهنگ‌ها رخ داده است نداریم و تقویم‌های ما نیز دارای روزهای متفاوتی با آن روزگاران هستند، به نظر می‌رسد که پی بردن به زمان دقیق روزها و سال‌ها با روش‌های فعلی دشوار باشد. نویسندگان گزارش این پژوهش در مجموعه‌‌ی مقالات انجمن سلطنتی (Proceedings of the Royal Society A.) در این باره توضیح می‌دهند:

 در واقع، هنوز هم اولین زمان واقعا ثبات‌پذیر در آمریکا مربوط به زمان ورود کریستف کلمب در سال 1492 به این قاره در نظر گرفته می‌شود.

اما نکته‌ی جالب اینجاست که این فقط درختان نیستند که دارای حلقه‌های نشانگر کربن ۱۴ باشند، بلکه این نوع نشانه‌ها در هر گیاهی که در زمان توفان خورشیدی زنده بوده باشد نیز یافت می‌شود؛ گیاهانی مانند نی که می‌توانست به پاپیروس تبدیل شود یا همچنین الیاف سلولزی که برای بافتن کتانی استفاده شده‌اند.

گام بعدی برای محققان این است که خوشه‌های بیشتری را در بازمانده‌های حلقه‌های درختان پیدا کنند و در ادامه باید سالی مربوط به رخ دادن آن علایم را ایزوله کنند. در گذشته، محققان هرگز به وجود خوشه‌های کربن ۱۴ در درختان پی نبرده بودند. چرا که آنها حلقه‌های درختان یک دهه را در یک زمان به یک‌باره تجزیه و تحلیل می‌کردند این در حالی است که توفان‌های خورشیدی تنها در طول یک سال روی حلقه درخت تاثیر می‌گذارند.

اما این تیم در حال حاضر یک سیستم ریاضی ارایه داده است که به محققان اجازه‌ی بررسی مجدد داده‌های موجود را به بهترین شکل برای بررسی رویدادها می‌دهد. این موضوع می‌تواند اطلاعات بیشتری را در مورد تاریخ فعالیت‌های خورشیدی ارائه دهد. همچنین می‌تواند در کنار تاریخ مکتوب بشر برای ایجاد یک رکورد بسیار دقیق از گذشته مورد استفاده قرار گیرد. دی در گفتگو با گاردین گفت:

موضوع کلیدی در اینجا این است که ما به مدت طولانی با گاه‌نگاری کار کرده‌ایم. در پادشاهی قدیمی مصر، ما دنباله‌ای از تمامی پادشاهان را داریم و ترتیب پادشاهان آن دوران نیز به خوبی مشخص و ثبت شده است. ما همچنین یک عیار مناسب از اینکه آنها چه مدت در قدرت بوده‌اند نیز در اختیار داریم.

اگر ما دو یا سه خوشه در هزاره سوم پیش از میلاد پیدا می‌کردیم، نه تنها قادر به یافتن توالی ۴۰۰ تا ۵۰۰ سال قدیمی از پادشاهی کهن بودیم، بلکه علاوه بر آن می‌توانستیم بررسی کنیم که سال‌های بین پادشاهی‌ها نیز چه مقدار بوده‌اند. البته در این مورد سال‌های نامعلومی وجود ندارد و بازمانده‌های ثبت شده از حلقه‌ی درختان نیز به طور قطع تثبیت شده است.