Международная группа ученых обнаружила огромный всплеск уровня радиоуглерода 14 300 лет назад, проанализировав годичные кольца деревьев, найденные во французских Альпах. Повышение уровня было вызвано мощной солнечной бурей — самой крупной из когда-либо обнаруженных.
Если бы подобная вспышка на Солнце произошла сегодня, это стало бы катастрофой. Были бы уничтожены телекоммуникационные и спутниковые системы, вызвав массовые отключения электроэнергии и обойдется нам в миллиарды фунтов.
Ученые предупреждают о важности понимания таких штормов для защиты нашей глобальной коммуникационной и энергетической инфраструктуры в будущем.
Совместное исследование, проведенное международной группой учёных, опубликовано в журнале The Royal Society’s Philosophical Transactions A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences и раскрывает новое понимание экстремального поведения Солнца и рисков, которые оно представляет для нашей планеты.
Группа исследователей из Коллеж де Франс , CEREGE , IMBE , Университета Экс-Марсель и Университета Лидса измерили уровни радиоуглерода в древних деревьях, сохранившихся на размытых берегах реки Друзе, недалеко от Гапа, в Южных Французских Альпах.
Стволы деревьев, являющиеся субфоссилиями – остатками, процесс окаменения которых еще не завершен – были нарезаны на крошечные одиночные годичные кольца. Анализ этих отдельных колец выявил беспрецедентный всплеск уровня радиоуглерода, произошедший ровно 14 300 лет назад. Сравнивая этот радиоуглеродный всплеск с измерениями содержания бериллия, химического элемента, обнаруженного в ледяных кернах Гренландии, команда предполагает, что всплеск был вызван мощной солнечной бурей, которая выбросила огромные объемы энергичных частиц в атмосферу Земли.
Эдуард Бард , профессор кафедры климата и эволюции океана в Коллеж де Франс и CEREGE и ведущий автор исследования, отметил: «Радиоуглерод постоянно производится в верхних слоях атмосферы посредством цепочки реакций, инициируемых космическими лучами. Недавно ученые обнаружили, что экстремальные солнечные явления, включая солнечные вспышки и выбросы корональной массы, также могут создавать кратковременные всплески энергичных частиц, которые сохраняются в виде огромных всплесков производства радиоуглерода, происходящих в течение всего одного года».
Исследователи говорят, что возникновение подобных массивных солнечных бурь сегодня может иметь катастрофические последствия для современного технологического общества, потенциально уничтожая телекоммуникации, спутниковые системы и электросети – и это будет стоить нам миллиарды фунтов. Они предупреждают, что крайне важно понимать будущие риски подобных событий, чтобы мы могли подготовиться, повысить устойчивость наших систем связи и энергетики и защитить их от потенциального ущерба.
Субокаменелые деревья в реке Друзе (sciencealert.com)
Тим Хитон , профессор прикладной статистики в Школе математики Университета Лидса, сказал: «Чрезвычайные солнечные бури могут иметь огромные последствия для Земли. Такие суперураганы могут навсегда повредить трансформаторы в наших электросетях, что приведет к огромным и повсеместным отключениям электроэнергии, продолжающимся несколько месяцев. Они также могут привести к необратимому повреждению спутников, от которых мы все полагаемся в навигации и телекоммуникациях, что сделает их непригодными для использования. Они также создадут серьезную радиационную угрозу для астронавтов».
Девять таких экстремальных солнечных бурь, известных как «События Мияке», произошли за последние 15 000 лет. Самые последние подтвержденные события Мияке произошли в 993 и 774 годах нашей эры. Однако этот недавно обнаруженный 14 300-летний шторм является самым крупным из когда-либо обнаруженных — примерно в два раза больше этих двух.
Точная природа этих событий Мияке остается очень плохо изученной, поскольку они никогда не наблюдались напрямую с помощью инструментов. Они подчеркивают, что нам еще многое предстоит узнать о поведении Солнца и об опасностях, которые оно представляет для общества на Земле. Мы не знаем, что вызывает такие экстремальные солнечные бури, как часто они могут возникать и можем ли мы каким-то образом их предсказать.
Профессор Бард сказал: «Прямые инструментальные измерения солнечной активности начались только в 17 веке с подсчета солнечных пятен. Сегодня мы также получаем подробные записи с помощью наземных обсерваторий, космических зондов и спутников. Однако всех этих кратковременных инструментальных записей недостаточно для полного понимания Солнца. Радиоуглерод, измеренный в годичных кольцах и используемый вместе с бериллием в кернах полярных льдов, обеспечивает лучший способ понять поведение Солнца в далеком прошлом».
Самая крупная солнечная буря, наблюдаемая непосредственно, произошла в 1859 году и известна как событие Кэррингтона. Это вызвало огромные разрушения на Земле – разрушило телеграфные аппараты и создало ночное сияние, настолько яркое, что птицы начали петь, полагая, что Солнце начало восходить. Однако события Мияке (включая недавно обнаруженный 14 300-летний шторм) были бы ошеломляющими по своим размерам, на порядок величины.
Профессор Хитон сказал: «Радиоуглерод обеспечивает феноменальный способ изучения истории Земли и реконструкции критических событий, которые она пережила. Точное понимание нашего прошлого имеет важное значение, если мы хотим точно предсказать наше будущее и смягчить потенциальные риски. Нам еще предстоит многому научиться. Каждое новое открытие не только помогает ответить на существующие ключевые вопросы, но и может породить новые».
Сесиль Мирамон, доцент кафедры палеосреды и палеоклимата в IMBE Университета Экс-ан-Прованса, сказала: «Найти такую коллекцию сохранившихся деревьев было поистине исключительным событием. Сравнивая ширину отдельных годичных колец на нескольких стволах деревьев, мы затем тщательно соединили отдельные деревья, чтобы создать более длительную временную шкалу, используя метод, называемый дендрохронологией. Это позволило нам получить бесценную информацию о прошлых изменениях окружающей среды и измерить уровень радиоуглерода за неизведанный период солнечной активности».
Фото: sciencealert.com
Нет комментариев