Деревья рассказали об экстремальных, необъяснимых астрономических радиационных бурях
Годичные кольца деревьев — это не просто отчет о жизни дерева, они также могут сохранить моментальный снимок Земли в разное время. Теперь австралийские ученые, анализируя эти записи, нашли свидетельства мощных радиационных бурь, которые периодически обрушиваются на планету — и их происхождение остается загадкой.
В 1859 году, менее чем через день после того, как астрономы заметили огромные солнечные вспышки, на Землю обрушилась самая сильная геомагнитная буря за всю историю наблюдений.
Сильное полярное сияние было видно почти на всем протяжении до экватора, телеграфные системы искрили и даже возникали пожары на телеграфных станциях. Это стало известно как событие Кэррингтона.
Но оно было не первым, не последним и, может быть, даже не самым сильным. Естественные записи, сохранившиеся в годичных кольцах деревьев, показывают, что примерно в 774 году нашей эры произошло событие примерно в 10 раз более сильное, которое раздвинуло пределы возможностей солнечных бурь. Фактически, за последние 10 000 лет или около того известно шесть крупных всплесков радиации, получивших название событий Мияке.
Если что-то подобное произойдет сегодня, последствия для электросетей и сетей связи будут поистине катастрофическими, и, по прогнозам, на восстановление потребуются годы. Поэтому, чтобы лучше понять их, исследователи из Университета Квинсленда изучили исторические записи событий Мияке, чтобы выяснить, насколько сильными они были и когда они произошли по отношению к регулярным циклам Солнца.
Для этого команда ученых разработала систему для анализа огромного количества существующих данных о годичных кольцах деревьев со всего мира и моделирования глобального углеродного цикла за последние 10 000 лет.
В частности, они искали углерод-14, радиоактивный изотоп, который образуется, когда космическое излучение попадает в атмосферу Земли. Затем он поглощается деревьями по мере их роста, сохраняя запись в своих кольцах. Внезапные резкие всплески углерода-14 могут указывать на большие радиационные бури из космоса.
При этом ученые поняли нечто странное и немного тревожное. События Мияке обычно считаются крупными солнечными вспышками, поэтому они ожидали, что они будут сгруппированы вокруг солнечного максимума — наиболее активной фазы в 11-летнем солнечном цикле.
Но это было не так, и в некоторых случаях эффекты длились дольше, чем можно было бы ожидать от вспышек. Например, событие 663 г. до н. э., казалось, длилось три года, а событие 5480 г. до н. э. продолжалось целое десятилетие.
«Мы показали, что они не коррелируют с активностью солнечных пятен, а некоторые из них действительно существуют один или два года», — сказал Цинъюань Чжан, первый автор исследования. «Вместо одного мгновенного взрыва или вспышки мы можем наблюдать своего рода астрофизическую «бурю» или вспышку».
Другие возможности включают в себя сверхновые, гамма-всплески и вспышки магнетара, но ученые говорят, что сегодня в небе нет никаких доказательств этого.
Поскольку происхождение этих событий до сих пор неизвестно, исследователи говорят, что дальнейшая работа имеет решающее значение для их лучшего понимания, в том числе, когда они могут произойти в будущем и как мы можем подготовиться.
«Исходя из имеющихся данных, вероятность увидеть еще одну вспышку в течение следующего десятилетия составляет примерно один процент», — сказал доктор Бенджамин Поуп, ведущий автор исследования.
«Но мы не знаем, как это предсказать и какой вред это может причинить. Эти шансы весьма тревожны и закладывают основу для дальнейшей работы».
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society A.