Деревья рассказывают историю о необъяснимых астрономических радиационных бурях

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 закорачивались и даже возникали пожары на телеграфных станциях. Это стало известно как событие Кэррингтона.

Но оно было не первым, не будет последним и, возможно, 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 Солнца. Фактически, за последние 10 000 лет или около того известно шесть крупных всплесков излучения, получивших название событий Мияке.

Если что-то подобное произойдет сегодня, последствия для обширных электросетей и сетей связи будут 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 произошли по отношению к регулярным циклам Солнца.

Для этого команда 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 при попадании космического излучения 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 ожидалось, 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. увеличилось на целое десятилетие.

«Мы показали, что они не связаны с активностью солнечных пятен, а некоторые из них действительно сохраняются один или два года», — сказал Циньюань Чжан, первый автор исследования. «Вместо одного мгновенного взрыва или вспышки мы можем наблюдать своего рода астрофизическую «бурю».

Другие возможности включают в себя сверхновые, гамма-всплески и вспышки магнетара, но команда говорит, что сегодня в небе нет никаких доказательств этого. Для справки: сверхновая, зарегистрированная в 1054 году, до сих пор видна как Крабовидная туманность.

Поскольку происхождение этих событий до сих пор неизвестно, команда говорит, 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 появления еще одного в течение следующего десятилетия составляет примерно 1%», — 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 дальнейших исследований».

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society A.