Цикл активности Солнца существует уже 290 миллионов лет

Окаменевшие стволы деревьев и годичные слои внутри них помогли ученым вычислить число пятен на Солнце в далеком прошлом и подтвердить, что 11-летний солнечный цикл активности существовал уже 290 миллионов лет назад.

Активность Солнца, как показывают наблюдения за последние четыре столетия, меняется циклическим образом с периодом примерно в 11 лет, за время которых число пятен на поверхности светила постепенно падает и растет. Аномально долгие периоды спокойствия на Солнце, такие как Маундеровский минимум 17 века и Дальтоновский минимум 19 века, ассоциируются с похолоданием климата, а рост числа вспышек в 20 веке – с его потеплением.

В последние годы, как рассказывают Людвиг Лютхардт (Ludwig Luthardt) и Ронни Рёсслер (Ronny Roessler) из Геологического института Фрайберга (Германия), ученые активно дискутируют о том, существовал ли подобный цикл в далеком прошлом Земли, 400-600 миллионов лет назад и раньше. В прошлом, из-за несколько иной структуры недр, Солнце было примерно на 5-10% менее ярким, чем сейчас, что заставляет многих ученых искать следы более длинных или вообще отсутствующих циклов активности в породах палеозоя и останках древних живых существ.

К примеру, в начале текущего века американские геологи заявили об открытии следов 2500-летних солнечных циклов в отложениях ракушек, найденных в породах Пермского периода в Техасе. Такие замеры часто вызывают вопросы и споры, так как отложения таких ракушек образуются гораздо медленнее, чем продолжаются циклы активности Солнца.

Рёсслер и Лютхардт нашли первые относительно непротиворечивые доказательства того, что 11-летний современный цикл Солнца существовал почти 300 миллионов лет назад, изучая останки окаменевшего древнего леса, найденного в городе Хемниц еще в середине 18 века.

Этот лес, как сегодня считают ученые, был погребен под пеплом вулкана в начале Пермского периода, в результате чего целые рощи "деревьев" того времени, гигантских древообразных папоротников из рода Agathoxylon, родичей современных араукарий, окаменели и дожили до наших дней почти в первозданном виде.

Данные древние растения, несмотря на фактическое отсутствие у них листьев – роль органа фотосинтеза у них исполняла кора – и необычную манеру роста, так же обладали годичными кольцами, которые можно легко увидеть на срезах из Хемница. Рёсслер и Лютхардт изучили эти кольца, пытаясь найти в них следы того же процесса, который связывает годичные кольца современных растений и текущий солнечный цикл.

Как объясняют ученые, растения, при всех прочих равных условиях, растут несколько активнее во время пика пятен на Солнце, так как в такие времена они получают больше энергии, чем обычно, и растут чуть медленнее во время "штиля" на Солнце по тем же причинам. Благодаря этому средняя толщина колец в стволах деревьев колеблется  по тому же 11-летнему циклу, что и активность Солнца.

Изучив несколько сотен срезов деревьев из этого "каменного леса", ученые нашли 43 образца окаменевших стволов, в которых достаточно хорошо сохранились отпечатки годичных колец. В общей сложности они насчитали около двух тысяч колец в этих образцах, примерно про 70-80 слоев в каждом из них, что позволило им проверить, подчинялся ли их рост этой закономерности.

Оказалось,  что этот цикл действительно существовал, но при этом он был несколько короче, продолжаясь не 11,2 года, а 10,6 лет. В целом, можно говорить о том, что Солнце ведет себя предсказуемым образом уже почти три сотни миллионов лет, хотя сомнения на этот счет, как признают Рёсслер и Лютхардт, скорее всего, у их коллег не исчезнут.