Orta Çağ Japon kayıtları ile gömülü ağaçlardan elde edilen karbon-14 verilerini birleştiren araştırmacılar, geçmişteki güneş proton olaylarını tespit etmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem sayesinde MS 1200–1201 yılları arasında gerçekleşmiş orta şiddette bir güneş patlaması belirlenirken, bu tür olayların sanılandan daha sık meydana geldiği ortaya kondu.
Dünya’da aşırı güneş etkinliği çoğu zaman bize güzel ve zararsız görünen kutup ışıkları (aurora) olarak yansır. Ancak gezegenimizin manyetik alanının koruması dışına çıkıldığında, ani patlamalar ve koronal kütle atımları gerçekleştirebilen değişken bir yıldızın tüm etkisiyle karşılaşılır.
Söz konusu patlamalar bazen “güneş proton olayları” (SPE) olarak bilinen durumlara yol açar. Bu olaylarda yüksek enerjili parçacıklar ışık hızının yüzde 90’ına varan hızlarla Dünya’ya doğru fırlatılır. 1972 yılında Apollo 16 ve 17 görevleri arasında bir dizi SPE meydana gelmişti. Eğer bu olaylar görevlerle çakışsaydı, astronotlar ölümcül radyasyona maruz kalacaktı. İnsanlığın yeniden Ay’a yöneldiği bugünlerde, bu tür olayları anlamak daha da kritik hale geliyor.
MS 1200-1201’deki SPE hedeflendi
Japonya’daki Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsünden (OIST) araştırmacılar, geçmişteki SPE’leri tespit etmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemde, Orta Çağ’a ait kayıtlar rehber alınarak Kuzey Japonya’daki gömülü asunaro ağaçlarında ultra hassas karbon-14 ölçümleri yapıldı. Bu yaklaşım sayesinde araştırmacılar, MS 1200 kışı ile 1201 ilkbaharı arasına tarihlenen bir SPE’yi belirledi. Bulgular, Proceedings of the Japan Academy, Series B dergisinde yayımlandı.
Araştırmanın başındaki Profesör Hiroko Miyahara, önceki çalışmaların yalnızca çok nadir ve aşırı güçlü SPE’lere odaklandığını belirtiyor. Bu çalışma ise daha sık görülen ve en güçlü olayların yüzde 10-30’u büyüklüğündeki “orta şiddette” SPE’lerin tespit edilmesine olanak sağlıyor. Bu tür olaylar daha zor saptansa da yine de tehlikeli.
Kuzey gökyüzündeki kırmızı ışıklar
SPE’lerden gelen yüksek enerjili protonların çoğu Dünya’nın manyetik alanı tarafından saptırılır. Ancak kutuplara yakın bölgelerde veya çok güçlü olaylarda bazı parçacıklar atmosfere girer ve gazlarla çarpışır. Bu süreçte oluşan karbon-14 bileşikleri atmosferde dolaşarak organik maddelere dahil olur. Gömülü ağaçlar gibi materyallerde karbon-14 ölçülerek son 10 bin yıldaki güneş etkinliği izlenebilir. Yeni geliştirilen ultra hassas yöntem, daha küçük dalgalanmaların da tespit edilmesini sağlıyor.
Öte yandan, bu yöntemin zaman alıcı olması nedeniyle araştırmacılar önce hangi dönemlere bakacaklarını belirlemek zorundaydı. İlk ipucu, Japon saray mensubu ve şair Fujiwara no Teika’nın günlüğü Meigetsuki’den geldi. Teika, Şubat 1204’te Kyoto üzerinde “kuzey gökyüzünde kırmızı ışıklar” gördüğünü yazmıştı.
Her ne kadar SPE’ler doğrudan auroraya neden olmasa da genellikle bu tür uzay hava olaylarıyla birlikte görülür. Bu da araştırmacılara incelemeleri gereken zaman aralığını verdi. Ardından Aomori bölgesinde bulunan asunaro ağaçlarında karbon-14 ölçümleri yapıldı ve bir artış tespit edildi. Ağaç halkası analizleriyle birlikte bu olayın MS 1200 kışı ile 1201 ilkbaharı arasına ait olduğu belirlendi. Aynı dönemde Çin’de de düşük enlemlerde kırmızı aurora gözlemleri kaydedilmişti.
Araştırma ayrıca o dönemde Güneş’in döngüsünün günümüzdeki 11 yıl yerine 7–8 yıl sürdüğünü ortaya koydu. Bu da Güneş’in o dönemde oldukça aktif olduğunu gösteriyor. Tespit edilen SPE’nin de bu döngünün zirvesinde gerçekleştiği anlaşıldı.
Daha fazla araştırma gerekiyor
Çalışma, geçmişteki güneş aktivitelerine dair eksik halkaları tamamlayarak tehlikeli uzay hava olaylarını daha iyi anlamamıza katkı sağlıyor. Ancak araştırmacılara göre, doğru sonuçlara ulaşmak için karbon-14 ölçümleri mutlaka tarihsel kayıtlar ve diğer yöntemlerle birlikte kullanılmalı.
Miyahara, tarihsel metinlerin zaman aralığını belirlediğini, ağaç halkası analizlerinin ise bu verileri doğruladığını belirtiyor. Bu tür entegre yaklaşımlar sayesinde geçmiş güneş aktiviteleri daha doğru şekilde yeniden inşa edilebiliyor. Ayrıca araştırma, bazı aurora gözlemlerinin güneş döngüsünün minimum dönemine denk gelmesinin beklenmedik bir durum olduğunu ortaya koydu. Bu durumun nedenleri ise gelecekte araştırılacak.
Kaynak: Proceedings of the Japan Academy, Series B, Eurekalert