Земля не новачок у сонячних бурях. Лише цього року нас бомбардували бурі, деякі з них були настільки потужними, що викликали полярні сяйва, від яких відвисали щелепи, глибоко в середніх широтах.
Сучасні технології гарантують, що мало що залишається непоміченим. Флот супутників постійно стежить за космічною погодою, а вчені аналізують дані і вивчають її вплив на Землю. Тим часом спостерігачі за небом спрямовують свої погляди та фотоапарати в небо, щоб зафіксувати заворожуючі полярні сяйва, що спалахують під час геомагнітних бур. Але як щодо сонячних бурь, які відбувалися до створення сучасних технологій? Якби сонячна буря безпрецедентної сили сталася тисячі років тому, як би ми про це дізналися?
На щастя для нас, стародавні дерева діють як капсули часу, мовчки записуючи історію Землі. Дослідницька група з Університету Арізони на чолі з Іриною Панюшкіною та Тімоті Джуллом розкриває ці таємниці дерев, ретельно аналізуючи кільця дерев, щоб виявити докази колосальних сонячних бурь, відомих як Події Міяке. Ці явища космічної погоди настільки рідкісні, що за останні 14 500 років було виявлено лише 6 таких подій, остання з яких сталася якраз між 664 та 663 роками до нашої ери.
Нам пощастило, що ця остання подія в Міяке сталася так давно, кажуть дослідники. «Якби вони сталися сьогодні, то мали б катастрофічні наслідки для комунікаційних технологій», – зазначає Панюшкіна у своїй заяві.
Події Міяке – це екстремальний тип сонячної активності, вперше виявлений у 2012 році японським фізиком Фуса Міяке. Міяке, який співпрацює з командою Панюшкіної, опублікував дослідження, що розкриває характерну ознаку цих подій: різке збільшення радіоактивних ізотопів вуглецю, зокрема вуглецю-14, виявлених у ростових кільцях дерев, йдеться у повідомленні.
Вуглець-14 – це природний радіоактивний варіант вуглецю, який утворюється в атмосфері при взаємодії космічного випромінювання з азотом. Зрештою, цей вуглець-14 реагує з киснем, утворюючи вуглекислий газ. Потім вуглекислий газ потрапляє в дерева через фотосинтез.
«Через кілька місяців вуглець-14 переміститься зі стратосфери до нижніх шарів атмосфери, де він поглинається деревами і стає частиною деревини, коли вони ростуть», – йдеться у повідомленні Панюшкіної.
Панюшкіна та її команда з Університету Арізони ретельно препарували окремі деревні кільця зі стародавніх зразків деревини, зібраних з мертвих дерев, похованих на берегах річок, а також з деревини, викопаної під час археологічних розкопок. Основний компонент деревини, целюлозу, спалюють для визначення вмісту радіовуглецю.
Коли виявляється сплеск вмісту радіовуглецю, дослідники порівнюють дані деревних кілець зі сплесками інших ізотопів, таких як берилій-10, який був замкнений у крижаних кернах, витягнутих з льодовиків і льодовикових щитів, – ще одній чудовій природній капсулі часу. Як і вуглець-14, берилій-10 утворюється в атмосфері в результаті бомбардування сонячними частинками, опади, такі як дощ або сніг, захоплюють ізотоп і замикають його в крижаному покриві.
«Якщо керни льоду як з Північного, так і з Південного полюсів показують сплеск ізотопу берилію-10 за певний рік, що відповідає підвищеному вмісту радіовуглецю в кільцях дерев, ми знаємо, що була сонячна буря», – зазначила Панюшкіна у своїй заяві.
Дані по кільцях дерев і льоду дозволили точно визначити дату екстремального сонячного шторму Міяке, час якого довго вислизав від дослідників, – між 664 і 663 роками до нашої ери. Дослідження опубліковане в журналі Communications Earth & Environment.