Годичные кольца деревьев рассказали о магнитных бурях тысячелетней давности

Исторические свидетельства о необычайно ярких полярных сияниях совпали с данными о концентрации стабильных изотопов углерода в годичных кольцах деревьев с пяти континентов, кроме Антарктиды. Это подтверждает датировку аномальных магнитных бурь, которые вызвали эти полярные сияния, и позволяет выявить периодичность аномальных магнитных бурь прошлого. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Полярное сияние происходит из-за того, что потоки заряженных частиц от Солнца сталкиваются с молекулами газов атмосфере и заставляют их излучать избыток энергии. Подобные столкновения ученые называют геомагнитными, или просто магнитными бурями. В дни сильных магнитных бурь полярное сияние можно увидеть не только на северном или южном полюсах. Например, в России его могут наблюдать и жители центральных районов страны.

Сильная магнитная буря — это не только завораживающее зрелище и источник вдохновения для фотографов. Многие считают, хотя строгих доказательств этого влияния нет, что в такие дни выше риск того, что самочувствие людей станет хуже. Точно известно, что магнитные бури могут повредить работе линий связи и радиопередатчиков.

Предсказать вероятность сильных магнитных штормов в будущем можно, например, изучив, как часто они происходили в прошлом. Несколько лет назад японские ученые обнаружили, что солнечные вспышки оставляют следы в годичных кольцах деревьев. Летящие от Солнца тяжелые заряженные частицы — протоны — попадают в атмосферу и «обогащают» присутствующие там химические элементы. Один из продуктов такого «обогащения» — радиуглерод («тяжелый» изотоп углерода ¹⁴С). Встраиваясь в молекулу углекислого газа, он становится частью цикла углерода на планете. Растения потребляют углекислый газ и тяжелый углерод таким образом попадает в дерево. В те годы, когда интенсивность солнечных бомбардировок атмосферы была существенно выше, в годичных кольцах деревьев должно быть более высокое содержание тяжелого углерода.

Коллектив ученых из нескольких десятков стран мира решил проверить эту гипотезу. Дендрохронологическое сообщество назвало свою инициативу COSMIC. Ученые исследовали годичные кольца деревьев с пяти континентов. В тех кольцах, что образовались летом 774 года и весной 993 годов нашей эры, содержание тяжелого углерода было выше, чем в других образцах. Несколько исторических источников подтверждают, что в эти годы на небе наблюдались необычайно яркие сияния.

«Точная датировка годичных колец необходима для реконструкции климата, исторических и археологических исследований. Для ученых важно наличие универсальных реперных точек, которые будут соответствовать конкретной дате для любого дерева на планете. Сейчас к радиоактивным выпадениям середины прошлого века и крупным извержениям вулканов, которые оставляют свой след в годичных кольцах деревьев, добавились масштабные магнитные бури. В результате этой работы мы получили еще одно подтверждение того, что с помощью древесных колец мы способны описать прошлое на протяжении нескольких тысяч лет с годичной точностью», — рассказал о результатах исследования соавтор статьи, старший научный сотрудник Института леса ФИЦ КНЦ СО РАН и СФУ Александр Кирдянов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.