Таинственный космический шторм, который происходит раз в тысячу лет

В частности, когда радиация обрушивается на атмосферу Земли, она может изменить все атомы азота, с которыми она сталкивается, чтобы произвести форму углерода, который, в свою очередь, поглощается растениями. Связывая скачки этого изотопа углерода с кольцами роста деревьев, мы можем получить достоверную запись радиационных бурь за тысячи лет.

Эта запись показывает, что самые колоссальные из этих событий, известные как события Мияке (по имени открывшего их ученого), происходят примерно раз в тысячу лет. Однако мы не знаем, что их вызывает, и новые исследования показывают, что наша ведущая теория, связанная с гигантскими солнечными вспышками, может оказаться несостоятельной.

Без простого способа предсказать эти потенциально разрушительные события мы остаемся с серьезной проблемой.

- говорит астрофизик Бенджамин Поуп из Университета Квинсленда в Австралии.

История встреч Земли со штормами космической радиации поддается расшифровке, если знать, как искать. Главная подсказка - радиоактивный изотоп углерода под названием углерод-14, часто называемый радиоуглеродом. По сравнению с другими изотопами углерода, встречающимися в природе на Земле, радиоуглерод относительно мало распространен. Он образуется только в верхних слоях атмосферы, когда космические лучи сталкиваются с атомами азота, вызывая ядерную реакцию, в результате которой образуется радиоуглерод.

Поскольку космические лучи постоянно сталкиваются с нашей атмосферой, мы имеем постоянный, но очень небольшой приток этого вещества, выпадающего на поверхность. Часть его попадает в кольца деревьев. Поскольку деревья каждый год добавляют новое кольцо роста, отложение радиоуглерода можно проследить во времени, что дает запись радиационной активности за десятки тысячелетий.

Большой всплеск радиоуглерода, обнаруженный в деревьях по всему миру, означает всплеск космической радиации. Существует несколько механизмов, которые могут вызвать это, и одним из основных являются солнечные вспышки. Но есть и другие возможные источники радиационных бурь, которые не были окончательно исключены. Солнечные вспышки также не были окончательно исключены.

Поскольку интерпретация данных о кольцах деревьев требует комплексного понимания глобального углеродного цикла, группа исследователей во главе с математиком Циньюанем Чжаном из Университета Квинсленда приступила к реконструкции глобального углеродного цикла, основываясь на каждом образце радиоуглеродных данных о кольцах деревьев, которые они могли получить в свои руки.

- объясняет Чжан.

Результаты этого моделирования дали команде чрезвычайно подробную картину ряда радиационных событий - достаточно, чтобы сделать вывод, что время и профиль не соответствуют солнечным вспышкам. Всплески радиоуглерода не коррелируют с активностью солнечных пятен, которая сама по себе связана со вспышками. Некоторые всплески сохраняются в течение нескольких лет.

Кроме того, наблюдалась неравномерность в профилях радиоуглерода в разных регионах для одного и того же события. Для одного крупного события, зарегистрированного в 774 году н.э., некоторые деревья в некоторых частях света показали резкий, внезапный рост радиоуглерода в течение одного года, в то время как другие показали более медленный всплеск в течение двух-трех лет.

На данный момент исследователи не знают, что может быть причиной этих вспышек, но есть несколько кандидатов. Одним из них являются сверхновые звезды, излучение от которых может распространяться по космосу. Возможно, в 774 году н.э. действительно произошла сверхновая, и ученые установили связь между всплесками радиоуглерода и другими возможными сверхновыми, но нам известны сверхновые без всплесков радиоуглерода, а также всплески, не связанные со сверхновыми.

Другие потенциальные причины включают солнечные сверхвспышки, но вспышка, достаточно мощная, чтобы вызвать всплеск радиоуглерода в 774 году н.э., вряд ли могла произойти на нашем Солнце. Возможно, существует какая-то ранее не зарегистрированная солнечная активность. Но дело в том, что не существует простого объяснения, которое бы точно объясняло, что вызывает события Мияке.

И это, по мнению исследователей, вызывает беспокойство. Мир людей сильно изменился с 774 года н.э.; событие Мияке сейчас может вызвать то, что ученые называют "интернет-апокалипсисом", поскольку инфраструктура будет повреждена, будет нанесен вред здоровью авиапутешественников и даже истощится озоновый слой.

- говорит Поуп.