Észbontó talány: a Nap befolyásolja a földi radioaktív elemek bomlását?

634

Alapvetően kevés olyan fizikai folyamatot ismerünk, melyek hosszú időskálákon is jó közelítéssel állandó ütemben zajlanak. Ezek közé sorolják a különböző radioaktív izotópok bomlási folyamatait, melyeken több kormeghatározási eljárás is alapul. A közelmúltban azonban olyan bizonyítékok kerültek napvilágra, melyek szerint a Földön lévő radioaktív elemek "kőbe vésett" felezési időit egy külső hatás, egészen pontosan a Nap működése befolyásolja.

A jelenségre először E. Fischbach (Purdue Egyetem, Indiana, USA) és munkatársai lettek figyelmesek – teljesen véletlenül. A statisztikus fizikával foglalkozó kutatócsoport tagjai a természetben lejátszódó, ún. véletlen folyamatok tulajdonságait vizsgálják, melyek közé a radioaktív izotópok bomlása is jól beleillik (mivel egy adott izotóp nagy számú csoportja jó közelítéssel mindig azonos ütemű bomlást fog mutatni, de az egyes atomok bomlási folyamatai véletlenszerű mintát követnek). Fischbach és kollégái többféle izotópot is vizsgáltak, és apró, de egyértelmű eltéréseket tapasztaltak az irodalomban szereplő felezési időkhöz képest.

A meglepetés még nagyobb volt, mikor a csoport tagjai a Long Island-i Brookhaven National Laboratory-ból és a Német Központi Fizikai és Technikai Intézetből származó, a 32-es szilícium- ill. a 226-os rádiumizotópok hosszútávú bomlási adatsorait vizsgálták meg. Ezek ugyanis szezonális változásokat mutattak: a felezési idők a téli időszakokban valamivel rövidebbek voltak, mint nyáron. Ezt a kutatók először a mérőműszerek környezetében bekövetkező változások (hőmérséklet, páratartalom) számlájára írták – de egy újabb esemény rácáfolt erre. 2006. december 13-án az egyetem egyik mérnöke, J. Jenkins 54-es mangánizotópok bomlását tanulmányozta, és mérései alapján aznap a bomlási ráta némileg alacsonyabb volt, mint korábban. Később kiderült, hogy a kérdéses mérés másfél nappal egy erős napkitörés előtt zajlott le, ami felvetette annak a lehetőségét, hogy a mások által is tapasztalt jelenségek hátterében a Nap működése állhat. Jenkins és Fischbach-ék csapata közös cikkükben azt fejtegették, hogy esetleg a központi csillagunkból érkező neutrínósugárzás váltakozó erőssége lehet az, ami hatással van a radioaktív izotópok bomlási folyamataira.

A kutatásba ekkor kapcsolódott be P. Sturrock, a Stanford Egyetem nyugdíjas fizikaprofesszora. Sturrock azt javasolta, keressenek a Nap forgási idejével egyező periódusú változásokat az adatsorokban, mert ez megerősítené azt, hogy a mért változásokhoz köze van a Napnak. Fischbach és kollégái újra elemezték a brookhaven-i adatokat, amikben sikerült kimutatni egy 33 napos periódust. Ez ugyan hosszabb, mint a Nap átlagos, kb. 28 napos forgási periódusa, azonban utóbbi érték a látható "felszín", a fotoszféra mozgására vonatkozik (ráadásul azon belül is nagyok az eltérések – míg az egyenlítői tartományokban 25-26, addig a pólusok környékén akár 36 napba is telhet egy fordulat). A neutrínók azonban a Nap magjában lejátszódó nukleáris reakciók eredményei, tehát ebben az esetben a mag forgási periódusa számít. Ez az érték pontosan nem ismert, de a 33 napos periódus egy olyan érték, ami nagy valószínűséggel közel esik a valósághoz.


Ún. koronalyukak (a sötét területek) a Nap külső tartományában, a NASA SDO szondájának extrém ultraibolya tartományban készített felvételén (2010. június 5.) Ezekben a régiókban a Nap mágneses tere nyitottá válik, ami nagy mennyiségű részecske kiáramlását teszi lehetővé, melyek akár a Földet is elérhetik. Elképzelhető, hogy a nagy napkitöréseket laboratóriumokban is előre lehet jelezni? (A részleteket lásd a szövegben; kép: NASA SDO/AIA).

Az elmélet problémás részét maguk a neutrínók képezik. A jelenlegi ismereteink alapján ugyanis ezek a részecskék rendkívül gyengén hatnak kölcsön a környezetükkel (másodpercenként több millió darabjuk száguld át a Földön, egyúttal a saját testünkön anélkül, hogy észrevennénk), így egyelőre nem tudni, hogyan befolyásolhatják mérhető módon a radioaktív bomlási folyamatokat. A szakértők szerint az sem kizárható, hogy valójában egy eddig nem ismert részecske képviselőinek Napból való kiáramlása lehet a kiváltó ok.

Bármi is áll a jelenség hátterében, a Nappal való kapcsolata egyre bizonyosabbnak látszik. Ez pedig az új tudományos eredményeken felül azért is biztató lehet, mert a segítségével akár a laboratóriumokban is előre lehet majd jelezni egy Földre veszélyes napkitörést. A tanulmány szerzői a felfedezés jelentősége mellett azt is kiemelték, hogy a megfigyelt eltérések mértéke egy százalékos hibahatáron belül van, így az effektus érdemben nem csökkenti az alkalmazott kormeghatározási módszerek pontosságát.

Forrás: Stanford University News, 2010.08.23.

Hozzászólás

hozzászólás

MEGOSZTÁS
Előző bejegyzésMediterrán ellenfény
Következő bejegyzésHold és Jupiter