Πρωτότυπος τίτλος: Η Μεγάλη Ηλιακή Καταιγίδα του 5.259 π.Χ. έλυσε το μυστήριο με ένα αρχαίο οικισμό στην Ελλάδα – Τα δέντρα «μίλησαν»
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης κατάφεραν ένα πρωτοποριακό επίτευγμα χρονολογώντας με ακρίβεια έναν προϊστορικό γεωργικό οικισμό στη Bόρεια Ελλάδα, ηλικίας άνω των 7.000 ετών.
Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό ετήσιων μετρήσεων του δακτυλίου ανάπτυξης σε ξύλινα δομικά στοιχεία και μια ξαφνική απότομη αύξηση του κοσμογόνου ραδιοάνθρακα που χρονολογείται από το 5259 π.Χ., έχουν παράσχει μια αξιόπιστη χρονολογική αναφορά για πολυάριθμους αρχαιολογικούς χώρους στη Νοτιοανατολική Ευρώπη.
Η κρισιμότητα της χρονολόγησης των αρχαιολογικών ευρημάτων
Η χρονολόγηση αρχαιολογικών ευρημάτων είναι κρίσιμη για την κατανόηση των ιστορικών χρονοδιαγραμμάτων. Ο προσδιορισμός της ηλικίας ενός τάφου, ενός οικισμού ή ενός συγκεκριμένου αντικειμένου είναι δυνατός μόλις τις τελευταίες δεκαετίες, χάρη σε δύο μεθόδους: τη δενδροχρονολόγηση και τη ραδιοχρονολόγηση.
Τώρα, ο αρχαιολογικός χώρος του Δισπηλιού στη Βόρεια Ελλάδα, ο οποίος προηγουμένως δεν είχε προσδιοριστεί με ακρίβεια, έχει πλέον χρονολογηθεί με δραστηριότητες που κυμαίνονται από το 5328 έως το 5140 π.Χ. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σωματίδια υψηλής ενέργειας από το διάστημα, τα οποία μπορούν να χρονολογηθούν αξιόπιστα μέχρι το 5259 π.Χ. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Nature Communications.
Προϊστορικοί παραλίμνιοι οικισμοί της περιόδου 5700 – 500 π.Χ. στα νοτιοδυτικά Βαλκάνια πηγή: Andrea Bieri / Πανεπιστήμιο της Βέρνης
Η δενδροχρονολόγηση, η ραδιοχρονολόγηση και το πρόβλημα
Η δενδροχρονολόγηση βασίζεται σε χαρακτηριστικά μοτίβα πλατιών και στενών ετήσιων δακτυλίων στο ξύλο, τα οποία επηρεάζονται από τις κλιματικές συνθήκες. Συγκρίνοντας αυτά τα μοτίβα με τις υπάρχουσες τυποποιημένες ή περιφερειακές χρονολογίες, μπορεί να προσδιοριστεί η ηλικία ενός αντικειμένου. Ωστόσο, η μέθοδος αυτή είναι συγκεκριμένη για κάθε περιοχή και δεν εφαρμόζεται καθολικά, ιδίως στην περιοχή της Μεσογείου, όπου δεν υπάρχει συνεκτική χρονολογία.
Ως εκ τούτου, η δενδροχρονολόγηση χρονολόγηση στην περιοχή αυτή χαρακτηρίζεται ως «κυμαινόμενη» και απαιτεί ραδιοχρονολόγηση. Καθώς ένα δέντρο ζει, απορροφά 14C (Άνθρακας-14) από την ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης. Με τον θάνατο, η απορρόφηση σταματά και το ισότοπο διασπάται με χρόνο ημιζωής 5.730 έτη.
Οι εργαστηριακές μετρήσεις μπορούν στη συνέχεια να προσδιορίσουν το υπόλοιπο 14C σε ένα συγκεκριμένο δακτύλιο δέντρου για να προσεγγίσουν τον χρόνο θανάτου του δέντρου. Ωστόσο, η ακρίβεια αυτής της μεθόδου περιορίζεται σε δεκαετίες.
Ο προϊστορικός χώρος του Δισπηλιού βρίσκεται στη λίμνη της Καστοριάς στη βόρεια Ελλάδα. πηγή: Marco Hostettler / Πανεπιστήμιο της Βέρνης
ΠΡΟΪΣΤΟΡΙΑ
Η λύση στο πρόβλημα
Το 2012, η Γιαπωνέζα φυσικός, Fusa Miyake, εντόπισε μια λύση σε αυτό το πρόβλημα. Μια μαζική εισροή κοσμικών ακτίνων, πιθανότατα από ηλιακές εκρήξεις, μπορεί να προκαλέσει σημαντική αύξηση του ατμοσφαιρικού 14C, το οποίο εναποτίθεται στους δακτυλίους των δέντρων εκείνης της χρονιάς.
Αυτές οι αιχμές, σήμερα γνωστές ως γεγονότα Miyake, μπορούν να χρονολογηθούν με ακρίβεια και να χρησιμεύσουν ως παγκόσμιες χρονολογικές άγκυρες. Σήμερα, είναι γνωστά περίπου δώδεκα γεγονότα Miyake, με σημαντικά αυτά να συμβαίνουν το 5259 π.Χ. και το 7176 π.Χ., που ανακαλύφθηκαν από ερευνητές από το ETH της Ζυρίχης το 2022.
Η ομάδα από το πρόγραμμα EXPLO του Πανεπιστημίου της Βέρνης δημιούργησε μια χρονολογία ετήσιων δακτυλίων ανάπτυξης που καλύπτει 303 χρόνια, με λήξη το 5140 π.Χ., αναλύοντας 787 κομμάτια ξύλου από τον αρχαιολογικό χώρο του Δισπηλιού στη λίμνη Ορεστιάδα (Λίμνη της Καστοριάς).
Οι φάσεις του οικισμού που εντοπίστηκαν δείχνουν ποικίλες κατασκευαστικές δραστηριότητες σε διάστημα 188 ετών μεταξύ 5328 και 5140 π.Χ. Αυτή η ακριβής χρονολόγηση κατέστη δυνατή λόγω ενός γνωστού γεγονότος Miyake το 5259 π.Χ.
Φωτογραφία με μικροσκόπιο των πραγματικών δακτυλίων δέντρων όπου ανιχνεύθηκε το γεγονός Miyake του 5259 π.Χ. / πηγή: Andrej Maczkowski / Πανεπιστήμιο της Βέρνης
Ερευνητές από το ETH της Ζυρίχης ανίχνευσαν μια κορύφωση του ραδιοάνθρακα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, χρονολογώντας με ραδιοάνθρακα αρκετούς μεμονωμένους ετήσιους δακτυλίους ανάπτυξης.
Αυτή η κορύφωση αντικατοπτρίστηκε στη συνέχεια στη χρονολογία του δακτυλίου δέντρου του Δισπηλιού, ευθυγραμμίζοντας με το παγκόσμιο σημείο αγκύρωσης 5259 π.Χ. Κατά συνέπεια, τα Βαλκάνια έχουν γίνει η πρώτη περιοχή που ωφελήθηκε από αυτήν την αλλαγή προτύπου, επιτυγχάνοντας απόλυτη χρονολόγηση ανεξάρτητα από ένα συνεπές ημερολόγιο.
«Η χρονολόγηση του Δισπηλιού»
Ο Andrej Maczkowski, επικεφαλής ερευνητής, ελπίζει ότι κι άλλες περιφερειακές χρονολογίες αυτής της περιόδου θα μπορούν τώρα να συνδεθούν με τη «χρονολόγηση του Δισπηλιού» ανοίγοντας τον δρόμο για την ανάπτυξη της περιφερειακής δενδροχρονολόγησης των νότιων Βαλκανίων.
Η περιοχή αυτή, όπου βρίσκονται οι παλαιότεροι παραλίμνιοι οικισμοί της Ευρώπης που χρονολογούνται λίγο μετά το 6000 π.Χ., έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην εξάπλωση της γεωργίας σε ολόκληρη την Ευρώπη.
ΠΗΓΗ:https://www.enikos.gr/
Ο Ήλιος είναι μαγνητικά ενεργός και συχνά παράγει εκρηκτικά γεγονότα σε διαφορετικές ενεργειακές και χρονικές κλίμακες. Μέχρι πρόσφατα, το ανώτατο όριο τέτοιων γεγονότων ήταν άγνωστο και πιστεύεται ότι αντιπροσωπεύεται χονδρικά από άμεσες οργανικές παρατηρήσεις. Ωστόσο, πρόσφατα ανακαλύφθηκαν δύο είδη ακραίων γεγονότων: ακραία ηλιακά ενεργειακά συμβάντα σωματιδίων στη χρονική κλίμακα πολλών χιλιετιών και υπερ-εκλάμψεις σε αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο. Και οι δύο ανακαλύψεις υποδηλώνουν ότι ο Ήλιος μπορεί σπάνια να παράγει γεγονότα, που ονομάζονται ακραία ηλιακά συμβάντα (ESE), των οποίων η ενέργεια θα μπορούσε να είναι τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από οτιδήποτε έχουμε παρατηρήσει τις τελευταίες δεκαετίες. Κατά τη διάρκεια των ετών που ακολούθησαν αυτές τις ανακαλύψεις, έχει επιτευχθεί μεγάλη πρόοδος στη συλλογή αποδεικτικών στοιχείων παρατήρησης, στην αποκάλυψη νέων γεγονότων, στην πραγματοποίηση στατιστικών αναλύσεων και στην ανάπτυξη θεωρητικών μοντέλων.
Η ΕΡΓΑΣΙΑ
Ο ίδιος ο τίτλος αυτής της εργασίας θα είχε γραφτεί διαφορετικά πριν από μια δεκαετία, όταν η έννοια των «ακραίων ηλιακών γεγονότων» (ESE) ήταν διαφορετική από αυτό που καταλαβαίνουμε τώρα. Τα γεγονότα ισχυρής ενίσχυσης σε επίπεδο εδάφους (GLE – βλ. Ενότητα 2.2.1 ) θεωρήθηκαν ως ακραία ηλιακά συμβάντα (π.χ. Grechnev et al. 2008 , Mironova et al. 2008 ). Ωστόσο, δύο πολύ σημαντικές ανακαλύψεις έγιναν το 2012 που ξεπέρασαν τα όρια πολύ πέρα από τις υπάρχουσες σφαίρες και οδήγησαν στην αλλαγή του παραδείγματος της ESE.
Μια ανακάλυψη αφορούσε μια τεράστια ακίδα ραδιοάνθρακα 14 C σε δακτυλίους δέντρων, συγκεκριμένα σε μετρήσεις υψηλής ακρίβειας ιαπωνικού κέδρου, που χρονολογείται από το έτος 775 CE (Miyake et al. 2012 ). Η ακίδα ήταν τόσο ισχυρή που προτάθηκαν διάφορες εξωτικές εξηγήσεις για την προέλευσή της, συμπεριλαμβανομένου ενός άγνωστου σουπερνόβα, μιας έκρηξης ακτίνων γάμμα και μιας πρόσκρουσης κομήτη (π.χ., Miyake et al. 2012 ; Pavlov et al. 2013 ; Hambaryan and Neuhäuser 2013 ; Liu et al. 2014 ). Ωστόσο, σύντομα αποδείχθηκε (Usoskin et al. 2013 ; Thomas et al. 2013 ; Cliver et al. 2014 ) ότι η ακίδα προκλήθηκε από μια πολύ σύντομη και εξαιρετικά έντονη ισοτροπική εισροή ενεργητικών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα της Γης, την πιο πιθανή Η προέλευση είναι ένα ακραίο συμβάν ηλιακών σωματιδίων (ESPE) που αποτελεί το αντικείμενο αυτής της ανασκόπησης. Οι λόγοι αυτής της ερμηνείας προτάθηκαν αρχικά από τους Usoskin et al. ( 2013 ) και επιβεβαιώθηκε αργότερα, όπως συνοψίζεται παρακάτω:
1.
Η παραγωγή του ισοτόπου ήταν συμμετρική μεταξύ του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου, υποδεικνύοντας ότι αυτή η ενίσχυση δεν προκλήθηκε από σημειακή πηγή (π.χ. Güttler et al. 2015 ; Mekhaldi et al. 2015 ; Büntgen et al. 2018 )
2.
Η παραγωγή ήταν υψηλότερη στις πολικές περιοχές, υποδεικνύοντας μαγνητοσφαιρική θωράκιση για αυτό το συμβάν και επομένως φορτισμένα σωματίδια ως πηγή της (Uusitalo et al. 2018 ).
3.
Η παραγωγή ήταν αρκετά συνεπής μεταξύ διαφορετικών ισοτόπων ( 14 C, 10 Be και 36 Cl), εξαιρουμένων των ακτίνων γάμμα ως πηγής συμβάντος (Usoskin et al. 2013 ; Mekhaldi et al. 2015 ; Miyake et al. 2015 ).
4.
Το συμβάν (ή σειρά διαδοχικών γεγονότων) ήταν σύντομη, λιγότερο από μερικούς μήνες, γεγονός που αποκλείει τη μεταβλητότητα των γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων ή τις παραλλαγές του γεωμαγνητικού πεδίου (π.χ. Usoskin et al. 2013 ; Sukhodolov et al. 2017 ; Büntgen et al. 2018 ; et al. 2018 ). Αυτό το σημείο αμφισβητήθηκε από τους Zhang et al. ( 2022 ) των οποίων τα αποτελέσματα, ωστόσο, δεν μπορούν να αποκλείσουν αυτήν την επιλογή (βλ. συζήτηση στην Ενότητα 4.1 ).
5.
Το ενεργειακό φάσμα του γεγονότος είναι απολύτως συνεπές με ένα τυπικό σκληρό φάσμα ενός πολύ ισχυρού γεγονότος ηλιακής ενέργειας σωματιδίων (Mekhaldi et al. 2015 ; Paleari et al. 2022b ; Koldobskiy et al. 2023 )
6.
Τέτοια γεγονότα δεν είναι μοναδικά στη χρονική κλίμακα της εκατονταετίας, εξαιρουμένης της εξωτικής προέλευσής τους (Miyake et al. 2013 ; Mekhaldi et al. 2015 ; Brehm et al. 2021 ; Paleari et al. 2022b ; Usoskin et al. 2023 ).
Μετά από αυτό, ανακαλύφθηκαν αρκετά άλλα συμβάντα παρόμοιου μεγέθους (π.χ. Miyake et al. 2013 ; Park et al. 2017 ; Paleari et al. 2022a ; Brehm et al. 2022 ), προσθέτοντας στο σημείο 6 παραπάνω. Όλα αυτά τα γεγονότα ήταν πολύ ισχυρότερα από τα ισχυρότερα άμεσα παρατηρηθέντα γεγονότα ηλιακής ενέργειας-σωματιδίων (SEP) της διαστημικής εποχής – βλ. 4 και Cliver et al. ( 2022 ) για λεπτομέρειες. Αυτή η προσέγγιση, ωστόσο, περιορίζεται σε συγκεκριμένα παρατηρήσιμα στη Γη (κοσμογονικά ισότοπα σε επίγεια αρχεία) που απαιτεί τη δημιουργία ευνοϊκών συνθηκών. Έτσι, η προβολή του στον Ήλιο είναι κάπως ανεπαρκώς ποσοτικοποιημένη.
ΠΡΟΪΣΤΟΡΙΑ
