p Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela ETH Zurich reconstruiu a atividade solar até o ano 969 usando medições de carbono radioativo em anéis de árvores. Esses resultados ajudam os cientistas a entender melhor a dinâmica do sol e permitem uma datação mais precisa de materiais orgânicos usando o método C14. p O que acontece ao sol só pode ser observado indiretamente. Manchas solares, por exemplo, revelar o grau de atividade solar - quanto mais manchas solares são visíveis na superfície do sol, quanto mais ativa é nossa estrela central bem no fundo. Mesmo que as manchas solares sejam conhecidas desde a antiguidade, eles só foram documentados em detalhes desde a invenção do telescópio, há cerca de 400 anos. Graças a isso, agora sabemos que o número de manchas varia em ciclos regulares de onze anos e que, além disso, há períodos de longa duração de forte e fraca atividade solar, que também se reflete no clima da Terra.

p Contudo, como a atividade solar se desenvolveu antes do início dos registros sistemáticos até agora tem sido difícil de reconstruir. Uma equipe de pesquisa internacional liderada por Hans-Arno Synal e Lukas Wacker do Laboratório de Física de Feixe Iônico da ETH, que incluiu o Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar em Göttingen e a Universidade de Lund na Suécia, agora rastreou o ciclo de onze anos do Sol até o ano de 969 usando medições da concentração de carbono radioativo em anéis de árvores. Ao mesmo tempo, os pesquisadores criaram, assim, um banco de dados importante para a determinação mais precisa da idade usando o método C14. Seus resultados foram publicados recentemente na revista científica Nature Geoscience .

p Atividade solar de anéis de árvores

p Para reconstruir a atividade solar ao longo de um milênio com uma resolução de tempo extremamente boa de apenas um ano, os pesquisadores usaram arquivos de anéis de árvores da Inglaterra e da Suíça. Naqueles anéis de árvores, cujas idades podem ser determinadas com precisão contando os anéis, há uma pequena fração de carbono radioativo C14, com apenas um em cada 1000 bilhões de átomos sendo radioativo. A partir da meia-vida conhecida do isótopo C14 - cerca de 5700 anos - pode-se então deduzir a concentração de carbono radioativo presente na atmosfera quando o anel de crescimento foi formado. Como o carbono radioativo é produzido principalmente por partículas cósmicas, que, por sua vez, são mantidos longe da Terra em maior ou menor extensão pelo campo magnético do sol - quanto mais ativo o sol, melhor protege a Terra - é possível deduzir a atividade solar a partir de uma mudança na concentração de C14 na atmosfera.

p Melhores resultados por meio de técnicas de detecção modernas

p Medições precisas de uma mudança nessa concentração já muito pequena, Contudo, lembram a busca por um grão de poeira em uma agulha em um enorme palheiro. "As únicas medições desse tipo foram feitas nas décadas de 80 e 90, "diz Lukas Wacker, "mas apenas nos últimos 400 anos e usando o método de contagem extremamente trabalhoso." Nesse método, eventos de decaimento radioativo de C14 em uma amostra são contados diretamente usando um contador Geiger, que requer uma quantidade relativamente grande de material e, devido à longa meia-vida de C14, ainda mais tempo. "Usando a moderna espectrometria de massa do acelerador, agora fomos capazes de medir a concentração de C14 dentro de 0,1 por cento em apenas algumas horas com amostras de anéis de árvores que eram mil vezes menores, "acrescenta o estudante de doutorado Nicolas Brehm, quem foi o responsável por essas análises.

p Na espectrometria de massa do acelerador, Átomos C14 e C12 (o "normal, "carbono não radioativo; C14, por contraste, contém dois nêutrons adicionais em seu núcleo) do material da árvore são primeiro eletricamente carregados e, em seguida, acelerados por um potencial elétrico de vários milhares de volts, após o qual eles são enviados através de um campo magnético. Nesse campo magnético, os dois isótopos de carbono, que têm massas diferentes, são desviados em graus diferentes e, portanto, podem ser contados separadamente. Para eventualmente obter as informações desejadas sobre a atividade solar a partir desses dados brutos, os pesquisadores precisam realizar algumas análises estatísticas intrincadas e processar posteriormente os resultados usando modelos de computador.

p Ciclo regular de onze anos ao longo de um milênio

p Este procedimento permitiu aos pesquisadores reconstruir perfeitamente a atividade solar de 969 a 1933. A partir dessa reconstrução, eles puderam confirmar a regularidade do ciclo de onze anos, bem como o fato de que a amplitude desse ciclo (por quanto a atividade solar sobe e para baixo) também é menor durante os mínimos solares de longa duração. Essas percepções são importantes para uma melhor compreensão da dinâmica interna do sol. Os resultados da medição também permitiram uma confirmação do evento de próton energético solar de 993. Em tal evento, prótons altamente acelerados que atingem a Terra durante uma explosão solar causam uma leve superprodução de C14. Além disso, a equipe de pesquisa também encontrou evidências de mais dois, eventos ainda desconhecidos em 1052 e 1279. Isso pode indicar que tais eventos - que podem perturbar gravemente os circuitos eletrônicos na Terra e nos satélites - acontecem com mais freqüência do que se pensava anteriormente.

p Datação mais precisa pelo método C14

p Como os arquivos de anéis de árvore existem nos últimos 14.000 anos, em um futuro próximo, os pesquisadores querem usar seu método para determinar as concentrações anuais de C14 até o final da última era do gelo. Como uma espécie de "extra, "os dados do novo estudo podem ser usados ​​para datar material orgânico com muito mais precisão usando o método C14 e já foram incluídos na última edição das curvas de calibração de rádio carbono internacionalmente reconhecidas (IntCal)." A ETH não estava envolvida nisso banco de dados de referência antes, "diz Lukas Wacker, "mas com nossos novos resultados, agora contribuímos com um terço das medições de uma vez."