Ученые обнаружили следы солнечного шторма XIII века в годичных кольцах деревьев

Японские ученые нашли в древесных кольцах следы мощного солнечно-протонного события, произошедшего около 1200–1201 годов. Анализ углерода-14 с высокой точностью показал: Солнце в тот период работало в экстремально активном режиме, а продолжительность его циклов была аномально короткой. Об этом 10 апреля сообщили в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Japan Academy Series B (PJAB).

По оценкам авторов, избыток изотопа соответствует выработке около 5,2 кг углерода-14. Для сравнения: крупнейшее из известных науке солнечно-протонных событий — зафиксированное в 774–775 годах — дало 26,2 кг. Таким образом, событие начала XIII века составляет примерно 20% от того экстремального шторма. Вместе с тем оно примерно в 14 раз превышает по мощности крупнейшее солнечно-протонное событие современной эпохи — вспышку 23 февраля 1956 года.

Исторические хроники фиксируют серию зрелищных явлений в начале XIII века: китайские, корейские, японские и европейские источники описывают появление крупных солнечных пятен и красных полярных сияний, наблюдавшихся даже на относительно низких широтах. Особенно подробно задокументированы события февраля-марта 1204 года. В дневнике японского придворного Фудзивара-но Садаиэ «Мэйгэцуки» описано красное сияние, видимое в Киото три ночи подряд — 21, 22 и 23 февраля 1204 года; схожие наблюдения зафиксированы в китайском и французском источниках того же месяца.

Однако никакого всплеска углерода-14 в кольцах 1204 года обнаружено не было. Ученые объясняют это тем, что геомагнитные бури и протонные события — явления разной природы. Полярные сияния свидетельствуют об интенсивных магнитных бурях, которые не обязательно сопровождаются потоком высокоэнергетических протонов, способных повлиять на уровень космогенных изотопов.

Реконструкция солнечных циклов по углеродным данным показала, что примерно с 1190 по 1220 год средняя длина цикла составляла около семи–восьми лет. Это на три-четыре года меньше, чем в современную эпоху, когда стандартный цикл длится около 11 лет, и на один-два года короче, чем в раннее Средневековье.

Длительность солнечных циклов отражает скорость меридиональной циркуляции в конвективной зоне Солнца. Короткие циклы указывают на ускорение этой циркуляции — в рамках теории динамо это означает более интенсивный перенос магнитного потока и, как следствие, повышенную активность на поверхности звезды. Период 950–1250 годов в целом принято считать средневековым максимумом солнечной активности, однако конец XII — начало XIII века выделяются как его наиболее бурная фаза.

Впрочем, многодневные магнитные бури 1204 года, по всей видимости, разворачивались вблизи минимума цикла — что несколько расходится с представлениями об интенсивных штормах как явлении, приуроченном исключительно к максимуму. Авторы исследования полагают, что в эпохи чрезвычайно высокой солнечной активности, подобные средневековому максимуму, высокоширотные пятна нового цикла успевают появиться еще до полного завершения предыдущего, а само понятие «истинного минимума» становится условным.