Výskumníci vystopovali v Japonsku skrytú stredovekú slnečnú búrku pomocou starobylých letokruhov. Ich zistenia naznačujú, že Slnko bolo v tom čase oveľa aktívnejšie a malo neobvykle krátke slnečné cykly.
Extrémne slnečné erupcie môžu do vesmíru vymrštiť vysokoenergetické častice. Zdroj: iStock
Silná slnečná aktivita môže na Zemi vytvárať úchvatné polárne žiary, avšak mimo ochrany magnetického poľa našej planéty sa Slnko môže stať mimoriadne nebezpečným. Extrémne slnečné erupcie môžu do vesmíru vymrštiť vysokoenergetické častice, čo predstavuje vážne riziko pre astronautov a kozmické lode.
Niektoré z týchto erupcií spôsobujú slnečné protónové udalosti, počas ktorých nabité častice letia smerom k Zemi rýchlosťou dosahujúcou 90 percent rýchlosti svetla. Pri slnečných protónových udalostiach, známych aj ako protónové slnečné erupcie, Slnko uvoľňuje do medziplanetárneho priestoru vysokoenergetické protóny často sprevádzané silnými erupciami. V roku 1972 došlo k viacerým takýmto udalostiam medzi lunárnymi misiami Apollo 16 a Apollo 17. Ak by boli astronauti počas lunárnej misie vystavení tomuto žiareniu, mohli by čeliť smrteľným úrovniam žiarenia. V čase, keď sa vesmírne agentúry pripravujú na budúce prieskumy Mesiaca, vedci pracujú na tom, aby lepšie pochopili tieto nepredvídateľné slnečné udalosti.
Výskumníci z Inštitútu vedy a technológií v japonskej Okinawe vyvinuli nový spôsob, ako odhaliť dôkazy o minulých slnečných protónových udalostiach. Tím skombinoval stredoveké historické záznamy s mimoriadne presnými meraniami uhlíka získanými z pochovaných stromov asunaro v severnom Japonsku. Pomocou tejto metódy identifikovali solárnu protónovú udalosť, ku ktorej došlo pravdepodobne niekedy medzi zimou v roku 1200 a jarou v roku 1201, čo bolo obdobie charakterizované nezvyčajne intenzívnou slnečnou aktivitou.
Podľa profesorky Hiroko Miyaharovej, hlavnej autorky štúdie, zistenia vedcov poskytujú základ pre detekciu subextrémnych protónových slnečných erupcií – udalostí, ktoré sa vyskytujú častejšie. Subextrémne protónové slnečné erupcie sa rozpoznávajú oveľa ťažšie, avšak špeciálna metóda japonských vedcov umožňuje efektívne identifikovať tieto erupcie a lepšie pochopiť podmienky, na základe ktorých sa vyskytujú.
Dôkazy o mimoriadne aktívnom Slnku
Zemské magnetické pole blokuje väčšinu vysokoenergetických častíc uvoľnených počas slnečných erupcií. V blízkosti pólov sa však magnetické siločiary otvárajú do vesmíru, čo umožňuje niektorým časticiam vstúpiť do atmosféry. Pri mimoriadne silných udalostiach tieto častice narážajú na atmosférické plyny a vytvárajú zlúčeniny uhlíka, ktoré sa šíria po celom svete a ukladajú sa v živých organizmoch.
Vedci analyzovali hladiny uhlíka v zachovanom organickom materiáli, akými sú napríklad staroveké zakopané stromy, vďaka ktorým môžu sledovať zmeny slnečnej aktivity siahajúce tisíce rokov do minulosti. Pomocou presnej meracej techniky zachytili oveľa slabšie subextrémne slnečné protónové udalosti, ktoré boli doteraz neviditeľné.
Keďže analýza uhlíka 14 je mimoriadne časovo náročná, vedci najprv potrebovali nájsť stopy, ktoré by naznačovali, kedy mohlo dôjsť k nezvyčajnej slnečnej aktivite. Jednou z kľúčových stôp bol denník Meigetsuki, ktorý viedol japonský básnik a kaligraf Fudžiwara-no Teika (1162 – 1241). Vo februári 1204 n. l. opísal, že videl „červené svetlá na severnom nebi nad Kjótom“.
Slnečné protónové udalosti priamo nespôsobujú polárne žiary, ale sú často spojené s rovnakými druhmi slnečných porúch, ktoré ich spôsobujú. Toto historické pozorovanie poskytlo vedcom časový rámec, ktorý mohli podrobnejšie preskúmať.
Následne zmerali obsah uhlíka 14 v zakopanom dreve stromu asunaro, vyskytujúceho sa prirodzene iba v Japonsku, ktoré vykopali v prefektúre Aomori na severe Japonska. Výkyvy v obsahu uhlíka 14 poukazovali na slnečnú protónovú udalosť nižšej intenzity. Vedci zistili, že k udalosti došlo pravdepodobne niekedy medzi zimou v roku 1200 n. l. a jarou v roku 1201 n. l. Historické záznamy z Číny tiež opisujú červenú polárnu žiaru viditeľnú v nezvyčajne nízkych zemepisných šírkach počas toho istého obdobia.
Vedci dokážu nielenže presne datovať subextrémne slnečné protónové udalosti, ale tiež môžu jasne rekonštruovať slnečné cykly tohto obdobia. Podľa profesorky Hiroko Miyaharovej, hlavnej autorky štúdie, dnes aktivita Slnka kolíše v jedenásťročných cykloch. V čase výskytu subextrémnych slnečných protónových udalostí bol tento cyklus dlhý len sedem až osem rokov, čo naznačuje, že v tom čase bolo Slnko veľmi aktívne. Protónové udalosti, ktoré vedci datovali, sa vyskytli na vrchole jedného z týchto cyklov.
Tento výskum pomáha vyplniť dôležité medzery v histórii slnečnej aktivity a zlepšuje vedecké chápanie nebezpečných udalostí v oblasti vesmírneho počasia. Podľa Hiroko Miyaharovej nestačí len analýza uhlíka 14. Na rekonštrukciu minulého správania Slnka sú nevyhnutné aj historické záznamy a iné vedecké metódy.
Zdroje: Slovenská astronomická spoločnosť, Science Daily, Seattle Japanese Garden
(RR)
