Магнитосфера защищает нашу планету от солнечных протонных событий, но вне его действия человек оказывается в смертельной опасности.
Такие вспышки называются солнечными протонными событиями (SPE), и они представляют смертельную опасность для людей, находящихся в космосе. Например, серия SPE произошла в 1972 году, в промежутке между миссиями «Аполлон-16» и «Аполлон-17». Если бы эти вспышки совпали с пребыванием астронавтов на Луне, экипажи оказались бы беззащитны перед смертоносным излучением.
Теперь, когда человечество готовится вернуться на Луну, понимание этих непредсказуемых событий становится критически важным. И для того, чтобы лучше прогнозировать будущие вспышки, нужно проанализировать те, что случились в прошлом.
Ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) разработали новый метод обнаружения исторических солнечных протонных событий. Помогли им в этом средневековые письменные источники и ультраточные измерения содержания углерода-14 в захороненных деревьях асунаро из Северной Японии.
Если бы солнечное протонное событие совпало с миссиями «Аполлон-16» и «Аполлон-17», астронавты могли погибнуть.«Предыдущие исследования исторических солнечных протонных событий фокусировались на редких, экстремально мощных событиях, — объясняет профессор Хироко Миахара из отдела солнечно-земной среды и климата OIST. — Наша работа создает основу для обнаружения субэкстремальных SPE — событий, которые происходят чаще и гораздо слабее по своей мощности, но все еще опасны».
Большинство высокоэнергетичных протонов от SPE отклоняется земным магнитным полем. Однако вблизи полюсов, где силовые линии геомагнитного поля направлены в космос, или во время особенно сильных событий, часть заряженных частиц все-таки проникает в атмосферу и сталкивается с атмосферными газами. Это приводит к образованию соединений углерода-14, которые циркулируют в атмосфере и встраиваются в органические материалы — например, древесину.
Измеряя содержание углерода-14 в сохранившихся органических материалах, ученые могут выявлять колебания солнечной активности за последние 10 тысяч лет. Ультраточные измерения, разработанные авторами работы, позволяют теперь обнаруживать даже небольшие колебания уровня углерода-14, недоступные обычным методам.
Сами по себе солнечные протонные события не вызывают полярные сияния, но часто сопутствуют им.Но поскольку такой анализ очень сложен, ученым нужны были подсказки — когда и где искать следы прошлых солнечных бурь. Первую подсказку они нашли в дневнике влиятельного японского придворного и поэта Фудзивары-но Тэйки (1162−1241), который описал «красные огни в северном небе над Киото» в феврале 1204 года нашей эры. Сами SPE не вызывают полярных сияний, но они часто сопровождают космическую погоду, которая их провоцирует — это помогло сузить временное окно.
Измерив содержание углерода-14 в древесине асунаро, найденной в префектуре Аомори на севере Японии, авторы работы обнаружили характерные пики, указывающие на субэкстремальное SPE. Совместив данные с дендроклиматическими исследованиями — методом датировки на основе годичных колец, связанных с региональным климатом, — ученые датировали это событие периодом между зимой 1200 и весной 1201 года, когда в Китае тоже наблюдали красное полярное сияние на низких широтах.
«Высокоточные данные не только позволили точно определить даты SPE, но и четко реконструировать солнечные циклы того периода, — добавляет Миахара. — Сегодня активность Солнца колеблется с 11-летними циклами, но мы обнаружили, что тогда цикл составлял всего 7−8 лет, то есть Солнце было гораздо активнее. Обнаруженное нами событие произошло на пике одного из этих циклов».
Ранее ученые назвали время суток, когда уровень космической радиации на Луне гораздо ниже обычного.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
