Анализ содержания углерода-14 в образцах старой древесины из Прованса (Франция) позволил международной команде ученых зафиксировать значительное увеличение радиоуглерода в годичных кольцах, сформировавшихся свыше 14 тысяч лет назад. В то время наша планета пережила мощную геомагнитную бурю, которая в наши дни вызвала бы разрушительные последствия для всей современной инфраструктуры.
В 2012 году японский физик Фуса Мияке, тогда еще аспирантка Нагойского университета, совместно с тремя коллегами совершила значимое открытие. В годовых кольцах деревьев исследователи выявили свидетельства о сильных солнечных вспышках — выбросах потоков частиц с высокой энергией, которые, вместе с плазменным облаком и гамма-лучами, провоцируют на Земле геомагнитные бури. Погодные явления такого рода способны воздействовать на работу оборудования и коммуникационных систем.
Используя метод ускорительной масс-спектрометрии, Мияки провела исследование содержания радиоактивного изотопа углерода-14 в древесных кольцах японского кедра и зафиксировала резкий скачок радиоуглерода в срезах древесины, относящихся к VIII веку.
Радиоактивный изотоп углерода-14 возникает в атмосфере благодаря воздействию космических лучей и далее усваивается растениями. На увеличение его количества способны влиять, в частности, солнечные вспышки, гамма-всплески и взрывы сверхновых. Обнаружение пикового значения радиоуглерода в годичном кольце позволяет связать его с определенным астрономическим явлением и установить точную дату его возникновения.
Явление, характеризующееся значительными колебаниями содержания радиоактивного изотопа углерода в годичных кольцах деревьев, получило название в честь японского физика — «события Мияке». Ранее было известно о восьми подобных явлениях. Самое позднее из них датируется 993–994 годами, а самое древнее — 7176 годом до нашей эры.
В своей статье, международная группа ученых во главе с французским климатологом Эдуардом Бардом, работающим в Коллеж-де-Франс, опубликованной в журнале Философские транзакции Королевского общества: математические, физические и инженерные науки , рассказала, что ей удалось зафиксировать девятое «событие Мияке». В ходе исследования субфоссильных остатков деревьев в Провансе.
Исследователи определили концентрацию углерода-14 в образцах старой древесины, найденной на берегах реки Друзе, вблизи города Гап, расположенного в Южных Французских Альпах. Анализ показал резкое увеличение содержания радиоуглерода в годичных кольцах, сформировавшихся 14 300 лет назад. Сопоставление полученных данных с уровнями бериллия в гренландских ледяных кернах (бериллий образуется аналогично углероду-14), исследователи заключили, что его причина — мощная геомагнитная буря, которая, в свою очередь, возникла из-за сильнейшей бомбардировки атмосферы Земли высокоэнергетическими солнечными частицами.
По мнению Эдуарда Барда и его коллег, около 14 тысяч лет назад наша планета испытала наиболее мощную геомагнитную бурю, зафиксированную наукой. Не установлено, какой именно вред мог бы причинить подобное явление в настоящее время, однако исследователи считают, что оно способно вывести из строя все искусственные спутники и спровоцировать на несколько месяцев масштабные перебои с электроснабжением на значительной части земной поверхности.
«К сожалению, мы не располагаем данными для сравнения этой геомагнитная буря с аналогичными событиями в прошлом. Однако можно с уверенностью утверждать, что это самая мощная геомагнитная буря, зарегистрированная за время наблюдений, которая случилась в 1859 году и которую часто называют „событие Кэррингтона“, вызвавшая отказ телеграфных систем по всей Европе и Северной Америке, и в подметки не годится той, что мы открыли. Буря 1859 года была настолько слабой по сравнению с бурей, произошедшей 14 тысяч лет назад, что она даже вряд ли отразится в годичных кольцах», — пояснил один из соавторов исследования Тим Хитон из Лидского университета (Великобритания).
Несмотря на то, что ученые уже зафиксировали девять «событий Мияке», этого пока недостаточно для формирования каких-либо заключений. В частности, остается неясным, какие физические процессы лежат в основе этих явлений и возможно ли их прогнозирование. Также не установлено, какие изменения происходят в Солнце перед возникновением мощнейших вспышек, способных вызвать сильные геомагнитные бури на Земле. Для получения ответов на эти вопросы требуются дополнительные научные изыскания.
Изучение, проведенное Бардом и его коллегами, продемонстрировало, что геомагнитные бури, способные нанести серьезный ущерб, – это не выдумка, а реальная угроза, с которой человечество, возможно, столкнется в обозримом будущем. Ученые подчеркивают необходимость всестороннего анализа подобных явлений, поскольку понимание их физических принципов позволит создать системы защиты для коммуникационных и энергетических сетей, предотвратив долгосрочный энергетический кризис.