Деревні кільця розкрили вченим таємниці найбільшої сонячної супербурі сучасності

Подія Керрінгтона 1859 року, або Сонячний супершторм – надпотужна магнітна буря, що наполохала цілу планету і змусила замислитись над істинною силою Сонця. Це була одна з найбільших астрономічних загадок, і нещодавно знайшлось її рішення.

У березні 2024 року група вчених провела дослідження, що проливає нове світло на цей безпрецедентний катаклізм. Несподівано з’ясувалось, що розгадка чаїться у кільцях старих дерев, пише Study Finds.

Що відомо про Сонячний супершторм?

1 вересня 1859 року астроном-аматор Керрінгтон спостерігав за плямами на поверхні Сонця, аж раптом став свідком інтенсивного сплеску білого світла – сонячного спалаху. Це був лише початок каскаду подій, які призвели до того, що масивна хмара заряджених частинок помчала до Землі і викликала явище, яке ми тепер знаємо як геомагнітна буря.

Вплив цього сонячного удару відчувався по всьому світу. Полярні сяйва спостерігали на півдні, аж до Куби та Гавайських островів. Телеграфні системи вийшли з ладу, оператори повідомляли, що їх вдарило струмом, і вони бачили іскри, які летіли з їхнього обладнання. Дехто навіть стверджував, що може надсилати повідомлення, не підключаючи батареї – живлення відбувалось винятково за рахунок струму від шторму.

За 164 роки, що минули з часу Керрінгтонської події, вчені намагаються скласти пазл того, що саме сталося, і як це може допомогти нам підготуватися до майбутніх сонячних штормів.

Інтриги додає дослідження доктора Юнаса Уусітало та його колег, опубліковане в журналі Geophysical Research Letters.

Вченний знайшов відповідь у дослідженнях радіовуглецю та особливостях живої природи, а саме, тому, як дерева фіксують активність Сонця у своїх річних кільцях росту.

Коли високоенергетичні частинки від сонячних спалахів або космічних променів бомбардують атмосферу Землі, вони можуть викликати ланцюгову реакцію, яка виробляє рідкісну форму вуглецю під назвою вуглець-14 (14C), або радіовуглець. Цей радіоактивний ізотоп поглинається деревами під час фотосинтезу, залишаючи на деревині характерний слід, що зберігається тисячі років.

"Радіовуглець – це як космічний маркер, що описує явища, пов'язані з Землею, Сонячною системою та космічним простором", – говорить співавтор дослідження Маркку Ойнонен, директор Лабораторії хронології Університету Гельсінкі.

Ретельно аналізуючи кільця дерев приблизно з часів Керрінгтонської події, команда Уусітало сподівалася знайти сплеск вмісту радіовуглецю, який міг би дати часову мітку сонячного шторму. Однак те, що вони виявили, було набагато дивовижнішим.

Порівнюючи зразки з дерев на півночі Фінляндії з деревами з середніх широт, дослідники виявили загадкову розбіжність. Високоширотні дерева показали значне перевищення вмісту радіовуглецю в роки, що настали одразу після Каррінгтонської події, в той час як їхні середньоширотні побратими не показали такого збільшення.

Магнітне пояснення

Що могло спричинити цю географічну нерівність? Відповідь, схоже, може полягати у складній взаємодії між Сонцем, магнітним полем Землі та атмосферою нашої планети.

Одна з гіпотез полягає в тому, що Каррінгтонська подія спровокувала масивний приплив частинок, що виробляють радіоактивний вуглець, у верхні шари атмосфери над полюсами – область, відому як стратосфера. Звідти багате на радіовуглець повітря повільно просувалося до нижчих шарів атмосфери, де його могли поглинати дерева.

Вважається, що цей процес, відомий як обмін між стратосферою і тропосферою (STE), відбувається швидше у високих широтах, що може пояснити, чому фінські дерева показали більш ранній і більш виражений сплеск вмісту радіовуглецю.

Цікаво, що це не перший випадок виявлення такого залежного від широти радіовуглецевого сигналу. Подібні закономірності спостерігалися в кільцях дерев, що датуються двома іншими масивними сонячними бурями в 774 і 993 роках нашої ери. Це свідчить про те, що Каррінгтонська буря, попри всю її історичну значущість, могла бути лише однією з низки екстремальних сонячних подій, які залишили свій слід у вуглецевому циклі нашої планети.

Але на цьому історія не закінчується. Коли Уусітало та його колеги спробували відтворити свої висновки за допомогою найсучасніших комп'ютерних моделей атмосферного переносу радіоактивного вуглецю, вони зіткнулися з проблемою. Моделі не змогли точно відтворити високоширотний надлишок радіовуглецю, що спостерігався раніше.

Це вказує на те, що ми можемо дечого не знати про рух вуглецю в атмосфері, особливо в полярних регіонах.

Ця розбіжність підкреслює важливість вивчення минулих сонячних бурь не лише заради них самих, але й заради того, чого вони можуть навчити нас про складний танець між Сонцем і кліматичною системою Землі. Розгадавши таємниці події Керрінгтона та подібних до неї, ми можемо отримати цінну інформацію про моделі атмосферної циркуляції, хімічний склад озону та поведінку магнітного поля Землі – все це є важливими частинами глобальної кліматичної мозаїки.

Більше того, в епоху, коли наша технологічна інфраструктура стає все більш вразливою до примх космічної погоди, розуміння частоти і сили минулих сонячних бурь може допомогти нам краще підготуватися до майбутніх.

Подібно до того, як у ХІХ столітті подія Керрінгтона спричинила хаос у телеграфних мережах, подібна подія сьогодні може вивести з ладу електромережі, супутниковий зв'язок і системи GPS по всьому світу. Саме так сталося 10 травня, коли потужна геомагнітна буря спричинила вимкнення радіозв'язку на більшій частині східної півкулі.

"Це спостереження потенційно відкриває нові шляхи для вивчення минулих сонячних явищ і атмосферної динаміки. Ці знання можуть бути цінними при оцінці потенційних суспільних ризиків, які становлять подібні явища. Крім того, вони можуть дати важливе розуміння багатогранної атмосферної динаміки і процесів STE, вільних від забруднень сучасної епохи антропогенними радіонуклідами і сигналами викопного вуглецю", – пишуть автори.

Нещодавно OBOZ.UA повідомляв, що полярне сяйво помітилив Одеській, Чернігівській, Кіровоградській та деяких інших областях України.

Лише перевірена інформація в нас у Telegram-каналі OBOZ.UA та у Viber. Не ведіться на фейки!