Мы не знаем, что вызывает события Мияке, но эти огромные всплески энергии, с одной стороны, могут помочь нам понять прошлое – и в то же время представляют серьезную угрозу для нашего будущего.
После полуночи поздним летом 1859 года туристы, дремавшие под ночным небом в Скалистых горах Колорадо, проснулись от света полярного сияния, “настолько яркого, что можно было легко прочитать обычный газетный шрифт”. В своем отчете об этом событии, опубликованном в газете Rocky Mountain News, участники лагеря вспоминали, что “некоторые даже настаивали на том, что уже рассвело, и начали готовить завтрак”.
За тысячи километров от Скалистых гор на улицах Сан-Франциско собирались толпы людей, устремивших свои взоры в небо. “Все небо казалось волнистым, как пшеничное поле при сильном ветре; воды залива отражали блестящие оттенки полярного сияния”, – писал один журналист в газете “Сан-Франциско Геральд” 5 сентября 1859 года. “Ничто не могло превзойти величие и красоту этого зрелища; эффект был почти обескураживающим, и тысячи людей наблюдали его со смешанными чувствами благоговения и восторга”. Жители городов по всему миру наблюдали тоже самое.
Двухдневное небесное явление не только вдохновило романтиков на поэтические размышления и на время запутало певчих птиц, которые начали щебетать по ночам. Но не все было так красиво. Почти сразу же 160 000 километров телеграфных линий по всей планете замолчали, пав жертвой волны космического электрического тока, достаточно сильного, чтобы поджарить провода. Система связи того времени “настолько пострадала от полярного сияния, что связь между телеграфными станциями стала совершенно невозможной”.
Содержание
Эти знаменитые несколько дней были названы событием Кэррингтона, по имени британского астронома, который связал явление с огромной солнечной вспышкой, которая ударила заряженными электронами и протонами в магнитное поле Земли.
История космоса, скрытая в деревьях
Пока человечество пребывало в недоумении, благоговении, а кое-кто и в ужасе, японский кедр на острове Яку спокойно поглощал углекислый газ, превращая его в сахар и встраивая часть углерода в свои миллиметровые кольца роста.
Примерно 150 лет спустя, в 2012 году, аспирантка Университета Нагоя Фуса Мияке внимательно изучала бледные годовые кольца этого 1900-летнего японского кедра, срубленного в 1956 году. Мияке искала историю, связанную с целлюлозой колец дерева. В частности, ее интересовал всплеск углерода-14.
Также называемый радиоуглеродом, углерод-14 представляет собой немного более тяжелую версию стабильного элемента углерода, или углерода-12. В то время как у углерода-12 шесть протонов и нейтронов, у углерода-14 шесть протонов и восемь нейтронов. Углерод-14 нестабилен и со временем распадается. На долю этого изотопа приходится примерно одна часть на триллион углерода, перемещающегося через глобальный углеродный цикл. Тем не менее, его сигнал достаточно силен, чтобы исследователи могли отличить радиоуглерод от стабильного углерода в органических остатках, таких как кольца деревьев.
Однако концентрация углерода-14 может меняться. В частности, сильные проявления космической погоды, такие как солнечная вспышка, вызвавшая Каррингтонское событие 1859 года, могут вызвать короткие, исключительно интенсивные ливни высокоэнергетических частиц и повысить концентрацию углерода-14 в атмосфере.
Каррингтон был просто вспышкой
Мияке изучала не событие Каррингтона, а нечто большее и более отдаленное. Благодаря предыдущим исследованиям она знала, что где-то в конце восьмого века произошел ярко выраженный всплеск концентрации углерода-14. В конце концов, она обнаружила безошибочный сигнал: Между 774-775 годами нашей эры она отметила 12-процентный скачок содержания углерода-14, что свидетельствовало о событии в 20 раз более масштабном, чем обычная космическая вспышка. Другие исследователи подтвердили выводы Мияке на примере европейских и североамериканских деревьев. Ученые обнаружили аналогичный сигнал в изотопах бериллия, присутствующих в кернах антарктического льда. Эти коллективные выводы предоставили многочисленные доказательства того, что древнее событие было глобальным, а не локальным явлением.
Мияке и ее команда опубликовали свои результаты в журнале Nature в 2012 году. С тех пор были подтверждены другие “события Мияке” – характеризующиеся внезапными, однолетними скачками концентрации углерода-14 в деревьях, а также бериллия-10 и хлора-36 в ледяных покровах – в 7176 году до н.э., 5410 году до н.э., 5259 году до н.э., 774 году н.э. и 993 году н.э.
События Мияке демонстрируют значительно большую интенсивность, чем солнечные вспышки, которые вызвали Каррингтонское событие в 1859 году. “Те два искрящихся дня в 1859 году – лишь слабый всплеск”, – сказала Шарлотта Персон, дендрохронолог из Университета Аризоны. “Содержание углерода-14 в кольцах деревьев в тот год почти не увеличилось”.
Новый способ датировать прошлое
В статье в журнале Science, написанной Майклом Прайсом, рассказывается о том, как революционное открытие событий Мияке дало исследователям новый метод беспрецедентно точной датировки исторических событий путем привязки их к этим космическим всплескам.
Хотя использование углерода-14 для целей датирования не является чем-то новым, его применение имеет свои ограничения. Из-за нехватки радиоуглерода в атмосфере исследователям требуется значительное количество органического материала для точной датировки объектов. Как правило, для проведения разумных измерений требуются кольца деревьев за десятилетие, что делает реконструкцию исторических временных рамок не очень точной. Эта неточность особенно заметна при попытке отличить значимые события, происходящие в течение одного дня, например, стихийное бедствие, от тех, которые разворачиваются на протяжении нескольких лет. Если бы Первая и Вторая мировые войны произошли в доисторические времена, они были бы неотличимы друг от друга.
Однако во время событий Мияке в атмосферном углекислом газе, который растения поглощают и превращают в сахара, присутствует гораздо более высокая концентрация радиоуглерода. Следовательно, в одно годовое кольцо попадает больше радиоуглерода, и ученые могут определить точный год образования этого кольца. Затем они могут досчитать до внешнего кольца дерева, чтобы узнать год его смерти.
Событие Мияке и немного базовой математики
Ученые сразу же поняли, как можно использовать события Мияке для точной датировки образцов или исторических событий. Например, археологи из Гронингенского университета использовали событие Мияке для датировки поселения викингов в Ньюфаундленде, Л’Анс-о-Медоуз, и предоставили убедительное доказательство того, что викинги прибыли в Северную Америку раньше Колумба.
Исследователи предположили, что поселение было построено где-то в конце первого тысячелетия, и что, вероятно, это произошло где-то рядом с событием Мияке 992 года. Они обнаружили его признаки в деревянных предметах поселения и вели обратный отсчет от внешнего кольца дерева, которое представляет собой последний год жизни дерева – год, когда оно было срублено для строительства поселения. Двадцать девять колец отделяли внешний слой от события Мияке. Хотя для обнаружения события 992 года им потребовались очень точные научные приборы, остальное было простой математикой: Викинги срубили дерево через 29 лет после 992 года, то есть, в 1021 году.
В другом случае исследователи из Кембриджского университета использовали событие Мияке 774 года нашей эры для датировки лиственницы, найденной погребенной вулканическим пеплом от “извержения тысячелетия” вулкана Макету. Это извержение, как мы теперь знаем, произошло в 946 году нашей эры. С выявлением новых предполагаемых событий Мияке исследователи смогли приступить к такому захватывающему проекту, как согласование календаря ацтеков с нашей григорианской системой. Возможности практически безграничны. Вооружившись знаниями о событиях Мияке, ученые могут определить более точные даты практически любого исторического события – при условии, что они найдут подходящее дерево, конечно.
Событие Мияке нанесло бы вред современному обществу
К сожалению, события Мияке несут в себе зловещую перспективу разрушить будущее. Даже в случае события уровня Каррингтона наши современные телекоммуникационные системы просто обвалятся. Наступит хаос.
Но помните, что событие Каррингтона было относительно слабым. Столкнувшись со всплеском высокоэнергетических частиц, характерным для события Мияке – достаточно мощным, чтобы оставить свой отчетливый след в кольцах деревьев – индуцированный ток обрушится на тысячи спутников, окружающих Землю, и выведет их из строя на месяцы, а возможно, и годы. Энергосети немедленно рухнули бы, оставив в нерабочем состоянии все, что требует электричества. Космонавты, несомненно, получат смертельные дозы радиации, и даже люди на борту летящих самолетов могут столкнуться с опасными уровнями излучения.
Учитывая такую угрозу, ученые пытаются определить точную причину события Мияке и выяснить, следует ли оно какой-либо предсказуемой схеме или циклу. Обладая подобной информацией, мы могли бы заранее отключить все спутники и телекоммуникационные системы, посадить все самолеты и вернуть космонавтов домой. В качестве альтернативы мы могли бы разработать методы защиты людей и оборудования на Земле и в космосе. Потому что настоящее время наша планета является беззащитной мишенью и абсолютно слепой в отношении того, когда событие Мияке может обрушиться на нас.
У нас нет даже научного консенсуса относительно предлагаемых объяснений источника этих событий. Что его вызывает – вспышки сверхновых или Солнце?
Некоторые исследователи сомневаются, что мы сможем понять, что причину события Мияке, пока не получим возможность непосредственно наблюдать и измерять их с помощью научных приборов.
Хотя, этой участи хотелось бы избежать. Тем более, мы потеряем данные почти сразу после их получения.
Читайте также: НАСА: у нас будет всего 30 минут перед тем, как убийственный солнечный шторм ударит по Земле