Древесные кольца раскрыли ученым тайны величайшей солнечной супербури современности

Событие Кэррингтона 1859 года, или Солнечный супершторм – сверхмощная магнитная буря, напугавшая целую планету и заставившая задуматься над истинной силой Солнца. Это была одна из самых больших астрономических загадок, и недавно нашлось ее решение.

Видео дня

В марте 2024 года группа ученых провела исследование, проливающее новый свет на этот беспрецедентный катаклизм. Неожиданно выяснилось, что разгадка таится в кольцах старых деревьев, пишет Study Finds.

Что известно о Солнечном супершторме?

1 сентября 1859 года астроном-любитель Кэррингтон наблюдал за пятнами на поверхности Солнца, и вдруг стал свидетелем интенсивного всплеска белого света – солнечной вспышки. Это было лишь начало каскада событий, приведших к тому, что массивное облако заряженных частиц помчалось к Земле и вызвало явление, которое мы теперь знаем как геомагнитная буря.

Воздействие этого солнечного удара ощущалось по всему миру. Полярные сияния наблюдали на юге, вплоть до Кубы и Гавайских островов. Телеграфные системы вышли из строя, операторы сообщали, что их ударило током, и они видели летящие с их оборудования искры. Некоторые даже утверждали, что могут отправлять сообщения, не подключая батареи – питание происходит исключительно за счет тока от шторма.

За прошедшие со времени Кэррингтонского события 164 года ученые пытаются составить пазл того, что именно произошло, и как это может помочь нам подготовиться к будущим солнечным штормам.

Интриги добавляет исследование доктора Юнаса Уситало и его коллег, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters.

Ученый нашел ответ в исследованиях радиоуглерода и особенностях живой природы, а именно потому, как деревья фиксируют активность Солнца в своих годовых кольцах роста.

Когда высокоэнергетические частицы от солнечных вспышек или космических лучей бомбят атмосферу Земли, они могут вызвать цепную реакцию, вырабатывающую редкую форму углерода под названием углерод-14 (14C) или радиоуглерод. Этот радиоактивный изотоп поглощается деревьями во время фотосинтеза, оставляя на древесине характерный след, хранящийся тысячи лет.

"Радиоуглерод – это как космический маркер, описывающий явления, связанные с Землей, Солнечной системой и космическим пространством", – говорит соавтор исследования Маркку Ойнонен, директор Лаборатории хронологии Университета Хельсинки.

Тщательно анализируя кольца деревьев примерно со времен Кэррингтонского события, команда Ууситало надеялась найти всплеск содержимого радиоуглерода, который мог бы дать временную метку солнечному шторму. Однако то, что они обнаружили, было гораздо удивительнее.

Сравнивая образцы с деревьев на севере Финляндии с деревьями из средних широт, исследователи обнаружили загадочное расхождение. Высокоширотные деревья показали значительное превышение содержания радиоуглерода в наступившие годы после Каррингтонского события, в то время как их среднеширотные собратья не показали такого увеличения.

Магнитное объяснение

Что могло вызвать это географическое неравенство? Ответ, похоже, может состоять в сложном взаимодействии между Солнцем, магнитным полем Земли и атмосферой нашей планеты.

Одна из гипотез состоит в том, что Каррингтонское событие спровоцировало массивный приток частиц, производящих радиоактивный углерод, в верхние слои атмосферы над полюсами – область, известную как стратосфера. Оттуда богатый радиоуглеродом воздух медленно продвигался к низшим слоям атмосферы, где его могли поглощать деревья.

Считается, что этот процесс, известный как обмен между стратосферой и тропосферой (STE), происходит скорее в высоких широтах, что может объяснить, почему финские деревья показали ранний и более выраженный всплеск содержания радиоуглерода.

Интересно, что это не первый случай обнаружения столь зависимого от широты радиоуглеродного сигнала. Подобные закономерности наблюдались в кольцах деревьев, датируемых двумя другими массивными солнечными бурями в 774 и 993 годах нашей эры. Это свидетельствует о том, что Каррингтонская буря, несмотря на всю ее историческую значимость, могла быть лишь одним из ряда экстремальных солнечных событий, оставивших свой след в углеродном цикле нашей планеты.

Но это еще не все. Когда Уситало и его коллеги попытались воспроизвести свои выводы с помощью современных компьютерных моделей атмосферного переноса радиоактивного углерода, они столкнулись с проблемой. Модели не смогли точно воспроизвести наблюдавшийся ранее широкоширокий избыток радиоуглерода.

Это указывает на то, что мы можем кое-что не знать о движении углерода в атмосфере, особенно в полярных регионах.

Это расхождение подчеркивает важность изучения прошлых солнечных бурь не только ради них самих, но и ради того, чему они могут научить нас о сложном танце между Солнцем и климатической системой Земли. Разгадав тайны события Кэррингтона и подобных ему, мы можем получить ценную информацию о моделях атмосферной циркуляции, химическом составе озона и поведении магнитного поля Земли – все это является важными частями глобальной климатической мозаики.

Более того, в эпоху, когда наша технологическая инфраструктура становится все более уязвимой к капризам космической погоды, понимание частоты и силы прошлых солнечных бурь может помочь нам лучше подготовиться к будущим.

Подобно тому, как в XIX веке событие Кэррингтона повлекло за собой хаос в телеграфных сетях, подобное событие сегодня может вывести из строя электросети, спутниковую связь и системы GPS по всему миру. Именно так произошло 10 мая, когда мощная геомагнитная буря повлекла за собой выключение радиосвязи на большей части восточного полушария.

Это наблюдение потенциально открывает новые пути для изучения прошлых солнечных явлений и атмосферной динамики. Эти знания могут быть ценны при оценке потенциальных общественных рисков, составляющих подобные явления. Кроме того, они могут дать важное понимание многогранной атмосферной динамики и процессов STE, свободных от загрязнений современной эпохи "антропогенными радионуклидами и сигналами ископаемого углерода", – пишут авторы.

Недавно OBOZ.UA сообщал, что полярное сияние было замечено в Одесской, Черниговской, Кировоградской и некоторых других областях Украины.

Только проверенная информация у нас в Telegram-канале OBOZ.UA и в Viber . Не ведитесь на фейки!