Słońce może mieć wpływ na okres półrozpadu pierwiastków radioaktywnych

Badacze z Uniwersytetu Stanfordzkiego i Uniwersytetu Purdue podejrzewają, że czas połowicznego zaniku pierwiastków radioaktywnych, który do tej pory uważany był za stały, zmienia się w zależności od aktywności Słońca.

Grupa badaczy z Uniwersytetu Purdue pod kierownictwem prof. Ephraima Fischbacha chciała wykorzystać rozpad pierwiastów radioaktywnych jako źródło liczb losowych, i przeglądając opublikowane dane dotyczące różnych izotopów zobaczyli, że mierzone czasy połowicznego zaniku nie zawsze zgadzają się ze sobą. Tymczasem mają to być stałe fizyczne, więc nie powinny się zmieniać. Sprawdzając dane z Brookhaven National Laboratory oraz Federalnego Instytutu Fizyki i Techniki w Niemczech odkryli, że długoterminowa obserwacja czasów połowicznego zaniku krzemu-32 i radu-226 wykazuje niewielkie zmiany w zależności od pory roku - czasy półrozpadu były trochę krótsze w zimę i trochę dłuższe w lato. Cytując prof. Petera Sturrocka ze Stanfordu:

Wszyscy zakładali, że musi być to wynik błędów eksperymentalnych, ponieważ wszystkich nas uczono, że czasy półrozpadu są stałe.

Inżynier jądrowy z Purdue, Jere Jenkins, mierzący okres półrozpadu manganu-54 zauważył, że skrócił się on nieznacznie podczas erupcji słonecznej flary - i że skrócenie to zaczęło się na około półtora dnia przed flarą. To zasugerowało, że zmiany poziomów połowicznego zaniku mogą być powodowane przez neutrina emitowane przez słońce - zjawiska inicjujące flarę zachodzą w głębi słońca i neutrina wydostają się na powierzchnię bez problemu, natomiast erupcja na powierzchni fotosfery występuje dopiero po dłuższym czasie.

I faktycznie, ponowne sprawdzenie danych z laboratorium Brookhaven po sugestii prof. Sturrocka (specjalisty od procesów zachodzących wewnątrz Słońca) znalazło w nich powtarzający się okres 33 dni. Było to nieco zaskakujące, ponieważ większość obserwacji słonecznych pokazuje okres 28 dni, co jest okresem potrzebnym Słońcu na obrócenie się dookoła własnej nosi. Wygląda na to, że rdzeń, w którym wytwarzane są neutrina, obraca się trochę wolniej niż widziana przez nas powierzchnia Słońca.

Pozostaje tylko jedno istotne pytanie - w jaki sposób Słońce wpływa na czas połowicznego zaniku pierwiastków radioaktywnych. Możliwości są dwie - albo przez neutrina, które według współczesnych teorii fizycznych nie wchodzą w taką interakcję z materią, albo za pośrednictwem innej, nieznanej do tej pory cząstki elementarnej.

Na szczęście metody określania wieku na podstawie rozpadu izotopów radioaktywnych mają na tyle duże tolerancje błędów, że niewielkie fluktuacje zależne od pory roku można przy nich zupełnie zignorować, ale tak czy siak zmienność okresu półrozpadu, nawet tak subtelna i trudna do zauważenia, oznacza poważne zmiany w obowiązujących aktualnie modelach fizycznych. I bardzo dobrze - interesujące odkrycia naukowe najczęściej zaczynają się od tego że ktoś, tak jak badacze z uniwersytetu Purdue, mówi "hm, to bardzo dziwne".

[Stanford University, via Discovery News]

Leszek Karlik

Więcej o: