Солнечное цунами обрушилось на Землю 9200 лет назад

Ученые, исследующие древние ледяные керны, обнаружили радиоактивные свидетельства экстремальной солнечной бури, которая произошла в 7 176 году до нашей эры.

Международная группа исследователей объявила об обнаружении радиоактивных осадков от экстремального солнечного шторма, запечатленных в древнем льду. Тот факт, что вспышка произошла в период, когда Солнце должно было быть спокойным, может быть даже более тревожным, чем масштабы бури.

Ледяные керны - это длинные цилиндры, выбуренные из ледниковых покровов и ледников, застывшие капсулы времени, которые позволяют ученым реконструировать события далекого прошлого. Накапливающийся вес ежегодных снегопадов сжимает предыдущие слои снега, образуя плотный ледниковый лед, содержащий запертые газы, аэрозоли и частицы. Толстые ледяные щиты в Антарктиде и Гренландии представляют собой исключительно хорошо сохранившиеся и подробные записи различных событий, происходивших до 800 000 лет назад, включая изменения в уровне солнечной активности.

Когда энергичные заряженные частицы сталкиваются с атомами в верхних слоях атмосферы, они производят три радиоактивных изотопа: углерод-14 (период полураспада 5 700 лет), бериллий-10 (период полураспада 1,4 миллиона лет) и хлор-36 (период полураспада 300 000 лет). Скорость образования этих космогенных изотопов зависит от интенсивности космического излучения, хотя определенную роль играет и сила магнитного поля Земли, которое может отклонять многие заряженные частицы.

На этом графике показаны миссии, которые в настоящее время работают в составе гелиофизического флота НАСА, помогая ученым понять космическую погоду и связь Солнца и Земли.

Обычно большинство приходящих заряженных частиц - это галактические космические лучи, протоны, выбрасываемые далекими сверхновыми и ядрами активных галактик. Наша планета также подвергается ударам солнечного ветра, но этот плотный поток частиц фактически защищает нас от более энергичного излучения.

Хотя Солнце обычно является послушной звездой, время от времени оно устраивает истерики. Когда магнитные поля на Солнце искривляются и сжимаются, взрывные извержения, известные как выбросы корональной массы (КВМ), могут выбросить в космос миллиард тонн заряженных частиц и разогнать их до скорости в миллион миль в час. Если Земля окажется на пути одного из этих намагниченных пузырей плазмы, возникшая геомагнитная буря может нанести ущерб спутникам, электросетям, беспроводным системам навигации и связи.

Когда Кьяра Палеари (Университет Лунда, Швеция) и ее коллеги проанализировали концентрацию космогенных изотопов в ледяных кернах из трех участков в Гренландии и одного в Антарктиде, они обнаружили резкий всплеск содержания космогенных изотопов около 9198 лет назад. Бериллий-10 внезапно увеличился в три-четыре раза по сравнению с фоновым уровнем, что сопровождалось шестикратным увеличением хлора-36. Возможно, это глобальные последствия самой интенсивной солнечной бури за последние 10 000 лет, сообщается в журнале Nature Communications. Для сравнения, самая сильная геомагнитная буря, когда-либо наблюдавшаяся непосредственно, - Каррингтонское событие 1859 года - была по крайней мере в 10 раз менее мощной.

Выбросы корональной массы в 15 раз чаще происходят вблизи максимума 11-летней солнечной активности. Однако солнечное цунами 9 200 лет назад, а также чуть менее мощное цунами, произошедшее около 1 250 лет назад, случились вблизи солнечного минимума. В современную эпоху интенсивная солнечная буря 1903 года также произошла вскоре после солнечного минимума, вызвав повсеместное нарушение работы телеграфных и телефонных сетей и яркие авроральные явления, которые были видны на низких широтах как в северном, так и в южном полушарии.

Неужели в нашем понимании поведения Солнца не хватает чего-то жизненно важного? Это не просто академический вопрос. Если бы подобный супершторм произошел сегодня, то он вызвал бы опасные или даже смертельные дозы радиации для летчиков и астронавтов, вывел бы из строя электронику орбитальных спутников и нарушил бы работу энергосистем.

Научный комитет по солнечно-земной физике Международного научного совета возглавляет согласованные усилия, направленные на понимание экстремального диапазона активности Солнца в прошлом и прогнозирование того, что оно может развязать в будущем. НАСА также только что выбрало две научные миссии - Multi-Slit Solar Explorer (MUSE) и HelioSwarm - для улучшения нашего понимания основных причин солнечной нестабильности и постоянно меняющейся космической погоды.