Trädens årsringar avslöjar kraftigaste solstormen

Forskare från Frankrike och Storbritannien har analyserat årsringar i lämningar av tallar från tiden då den senaste inlandsisen höll på att smälta bort. De har då upptäckt att halten av isotopen kol-14 hastigt steg under ett visst år för cirka 14 300 år sedan.

Det tyder på att det då inträffade en mycket kraftig solstorm av en typ som ibland kallas för protonhändelse, då solen slungar ut stora mängder laddade partiklar med hög energi. Ökningen av kol-14 under detta år ser ut att vara ungefär dubbelt så hög som den näst kraftigaste kända händelsen av detta slag, som inträffade år 774.

Relativt kortlivade isotoper som kol-14 skapas när strålning från rymden träffar luftens atomer och omvandlar en del av dem. Strålningen kan variera både på grund av plötsliga solstormar, och långsammare variationer i solens magnetfält som skärmar av en del av strålningen från rymden utanför solsystemet.

Tidigare har fyra kraftiga solstormar identifierats genom kol-14-halter i trä och verifierats i mätningar av andra isotoper som hittas i borrkärnor i glaciäris från bland annat Grönland.

Analys av is visade redan för sex år sedan på en förhöjd halt av isotopen beryllium-10 från just denna tid för drygt 14 000 år sedan. Men prover från is har sämre tidsupplösning och det gick inte att se om det rörde sig om en solstorm eller en långsammare händelse. Det kunde den nya studien avgöra.

– Den ger en bättre datering eftersom de mäter i årsringar och i princip kan veta den exakta åldern. De kunde se att halten av kol-14 i atmosfären går upp från ett år till ett annat, säger Raimund Muscheler, professor i kvartärgeologi vid Lunds universitet som var med och gjorde analysen av glaciärisen.

Genom att jämföra årsringar i träd, som varierar i grovlek från år till år, går det att skapa en tidsserie som kan användas för datering av arkeologiska fynd. Det kallas dendrokronologi. Omvänt kan plötsliga ökningar av kol-14-halten också användas för åldersbestämning när det inte går att passa in träfynden i dendrokronologin. Men kartläggning av variationer i kol-14 kan också ge kunskap om strålning från rymden.

– Det är viktigt för att förstå vad solen kan göra. Hur starka kan solstormarna vara? Hur ofta kan de hända? Det är viktigt för riskanalys av sådana händelser för vårt samhälle, säger Raimund Muscheler.

Sådana solstormar kan nämligen utgöra en fara för högteknologisk infrastruktur i rymden och på jorden.

Studier av den här typen är också värdefulla för att kalibrera kol-14-metoden. När den används för datering behöver man räkna in variationer som beror på både variationer i strålningen från rymden och på kolets kretslopp på jorden.