Международная команда учёных обнаружила огромный скачок в уровнях радиоуглерода 14,300 лет назад, анализируя древние древесные кольца, найденные во Французских Альпах.
Этот радиоуглеродный скачок был вызван огромной солнечной бурей, крупнейшей за всю историю.
Сегодня последствия подобной солнечной бури были бы катастрофичны для современного технологического общества, возможно, уничтожая телекоммуникационные и спутниковые системы, вызывая массовые отключения света в сетях электропередач и принося нам ущерб на миллиарды фунтов стерлингов.
Академики предупреждают о важности понимания такого рода штормов, чтобы в будущем иметь возможность защитить наши сети глобальной коммуникации и энергетическую инфраструктуру.
Это совместное исследование, проведённое международной командой учёных, опубликованное в научном журнале Философские труды Королевского сообщества серия А: математические, физические и технические науки. Оно открывает новые сведения в экстремальном поведении Солнца и опасностях, которое оно несёт для Земли.
Команда исследователей из Коллеж-де Франс, CEREGE, IMBE, университета Экс-Марсель и Университета Лидса измерили радиоуглеродные уровни в древних деревьях, сохранившихся на размытых берегах реки Друзет, около Гап, в южной части Французских Альп.1
Стволы деревьев, являющиеся субфоссильными — останки чей процесс окаменения не завершился — были нарезаны на маленькие одиночные древесные кольца. Анализ этих индивидуальных колец показал невиданный скачок в радиоуглеродном уровне, произошедшем ровно 14,300 лет назад. Сравнив этот радиоуглеродный скачок с показателями бериллия, химическим элементом найденном в Гренландских ледяных кернах, команда предложила, что скачок был вызван огромной солнечной вспышкой, которая бы выбросила большой объём энергетических частиц в Земную атмосферу.
Эдуард Бард, профессор Климатических и Океанических изменений в Коллеж-де Франс и CEREGE, ведущий автор исследования, говорит: "Радиоуглерод вырабатывается постоянно в высших слоях атмосферы в процессе цепочки реакций, вызванными космическими лучами. Недавно учёные обнаружили, что мощнейшие солнечные явления, включая солнечные вспышки и выбросы корональной массы, могут создавать краткосрочные выбросы энергетических частиц, которые сохраняются в виде огромных всплесков в радиоуглеродной выработке, происходящих в течение всего лишь одного года."
Исследователи говорят, что сегодня последствия подобной солнечной бури были бы катастрофичны для современного технологического общества, возможно, уничтожая телекоммуникационные и спутниковые системы, вызывая массовые отключения света в сетях электропередач и принося нам ущерб на миллиарды фунтов стерлингов. Ученые предупреждают, что понимание будущих рисков критично для событий, похожих на эти, чтобы позволить нам, подготовится, обеспечить отказоустойчивостью наши энергетические и коммуникационные системы и оградить их от потенциального повреждения.
Тим Хитон, профессор Прикладной Статистики в Школе Математики при Университете Лидса, говорит: "Мощнейшие солнечные штормы могут сильнейшим образом повлиять на Землю. Такие супер штормы могут уничтожить трансформаторы в наших сетях электропередач, вызывая повсюду отключения электричества на месяцы. Они также могут быть причиной в нанесении непоправимого урона спутникам, на которые мы все полагаемся в навигации и телекоммуникации, оставляя их непригодными для использования. Они могут также создать тяжёлую радиационную опасность для астронавтов."
Девять таких мощных солнечных бурь — известных как События Мияке — теперь были определены произошедшими за последние 15,000 лет. Самое последнее из подтверждённых Событий Мияке произошли в 993 от Р. Х. и 774 от Р. Х. Однако этот, недавно обнаруженный 14,300-летний шторм, является наикрупнейшим из когда-либо найденных — почти в два раза больше чем те два.2
Точная природа Событий Мияке остаётся крайне плохо изученной, потому что они никогда не были напрямую замерены инструментально. Они показывают, насколько много нам придется чего узнать о поведении Солнца и представляющих опасностях для общества на Земле. Мы не знаем причин появления таких мощных солнечных штормов, как часто они могут происходить или можем ли мы как-то их предсказать.
Профессор Бард говорит: "Прямые инструментальные измерения солнечной активности начались только в XVII веке, с подсчёта солнечных пятен. В нынешнее время мы также получаем точные данные, используя наземные обсерватории, космические датчики и спутники. Однако все эти сиюминутные инструментальные данные, недостаточны для полного понимания Солнца. Радиоуглеродные измерения в древесных кольцах, используемые совместно с бериллием из кернов полярного льда, предоставляют наилучший результат в понимании Солнечного поведения в далёком прошлом."
Наикрупнейший, напрямую наблюдаемый, солнечный шторм произошёл в 1859 и известен как Кэррингтонское событие. Оно вызвало масштабные перебои на Земле, уничтожая телеграфные машины и создавая ночные полярные сияния настолько яркие, что птицы начинали петь, как при восходе солнца. Однако События Мияке (включая недавно обнаруженный 14,300-летний шторм) были бы ошеломляюще большими по размеру.3
Профессор Хитон говорит: "Радиоуглерод предоставляет исключительный способ изучения Земной истории и в воссоздании переломных событий пережитых ей. Точное понимание прошлого жизненно необходимо, если мы хотим точно предсказывать будущее цивилизации и сокращать возможные риски. Нам предстоит ещё многое узнать. Каждое новое открытие не только помогает ответить на существующие ключевые вопросы, но также может и порождать несколько новых."
Сесиль Мирамон, доцент Палеосреды и Палеоклимата при IMBE, университета Экс-Марсель, говорит: "Обнаружение такого комплекса сохранившихся деревьев по-настоящему уникальная возможность. Сравнивая ширину всех древесных колец по отдельности из нескольких стволов деревьев, позже мы аккуратно собираем воедино отдельные деревья, чтобы получить более продолжительную временную шкалу, используя метод называемый дендрохронология. Это позволяет нам получить бесценную информацию о прошлых окружающих изменениях и измерениях радиоуглерода в течение неизведанного периода солнечной активности.4
1. Collège de France (Коллеж де Франс), CEREGE (Европейский научно-исследовательский и учебный центр экологических геонаук), IMBE (Средиземноморский институт морского и наземного биоразнообразия и экологии), Aix-Marseille University (Университет Экс-Марсель), University of Leeds (Университет Лидса).
2. События Мияке - феномены земной истории планетарного характера, вследствие которых были отмечены существенные скачки атмосферной концентрации радиоактивного изотопа углерода
3. Кэррингтонское событие - мощнейшая за историю наблюдений геомагнитная буря
4. Дендрохронология - научная дисциплина о методах датирования событий, природных явлений, археологических находок и древних предметов, основанная на исследовании годичных колец древесины.
