Учеными найдены свидетельства того, что на Земле в 774 году нашей эры произошла сильнейшая магнитная буря, спровоцированная вспышкой на Солнце. Узнать об этом древнем астрофизическом событии удалось не благодаря наблюдениям за космосом, а за счет исследования стволов деревьев.
Выводы американских астрофизиков, о которых сообщается в Geophysical Research Letters, сделаны на основе моделирования аномальных вспышек - на порядок (в 10 раз) превосходящих самую сильную вспышку недавнего времени, то есть вспышку октября 1989 года. Если перевести сравнительно сухие фразы на литературный язык, то картина в реконструкции ученых выглядит весьма драматично.
В день, который мы уже навряд ли узнаем со всей определенностью, на Солнце произошло нечто странное. Раскаленная плазма, которая постоянно переливается из одного места в другое, вскипает и вылетает наружу ослепительно яркими петлями (впрочем, это лучше один раз увидеть, чем прочитать описание), выплюнула гигантский пузырь. Намного больше, чем во время рядовых вспышек даже в самые беспокойные годы. Пузырь этот был чрезвычайно разрежен на фоне земной атмосферы, но и состоял не из обычных атомов. Внутри были преимущественно протоны и ядра атомов гелия, причем разогнанные до таких скоростей, когда этот поток частиц уже способен сам при столкновении с веществом оторвать электроны от атомов. Это были ионизирующие частицы - в просторечии ионизирующее излучение еще называют одним коротким словом. "Радиация".
Встреча с такими солнечными плевками в космосе не сулит ничего хорошего даже специальной космической электронике. Микросхемы, разработанные для работы где-нибудь в ядерном реакторе, во время солнечных вспышек дают сбои, а то и выходят из строя. А когда NASA посылало своих астронавтов на Луну, то все обсерватории следили за нашим светилом, чтобы своевременно отменить экспедицию - потому что при солнечной вспышке стоящий на поверхности Луны человек получает несовместимую с жизнью дозу за считанные минуты. Космос суров, однако от Земли большую часть заряженных частиц обычно отводит магнитное поле. Все ионы концентрируются в радиационных поясах и долетают разве что до верхних слоев атмосферы в приполярных районах, создавая полярные сияния.
Но это в обычных условиях летящие от Солнца частицы ничего опасней полярных сияний не производят. Вспышка 774 года была не такой - долетевший до магнитосферы пузырь плазмы привел к иным эффектам. Потоки заряженных частиц создали ток, который привел к искажению магнитного поля и, вероятно, к самой сильной магнитной бури за несколько тысячелетий. Если бы в это время у людей были линии электропередач и подстанции, то все это бы массово выходило из строя с подобающими спецэффектами. Однако цивилизация, которой до первого примитивного генератора оставалось больше тысячи лет, ничего не заметила. Возможно, за дурной знак сочли необычно яркие и появившиеся в нетипично низких широтах полярные сияния - но мы про это тоже не знаем. Мы знаем только то, что этот явление в определенном смысле действительно предсказывало смерть некоторым из зрителей, причем, вероятно, смерть весьма мучительную.
Жизнь продолжала идти своим чередом, пока ионизирующее излучение добиралось через завихрения магнитных полей до атмосферы. Где-то над головами людей начались каскады фотохимических реакций с участием озонового слоя, но Карл Великий, как раз воевавший с лонгабардами (германское племя, обитавшее примерно там, где сейчас государство Швейцария) вряд ли обратил внимание на то, что солнечные лучи стали проще вызывать загар, чем раньше. Когда вспышка на Солнце кончилась, выброшенная звездой плазма прошла мимо, а магнитные поля вернулись в норму - облученный озоновый слой какое-то время еще пропускал намного больше ультрафиолета, чем ранее.
Мы не знаем, сколько людей в итоге получило меланому, от которой тогда не было никакого лечения. Мы знаем только то, что деревья, подвергшиеся облучению, стали активнее наращивать кору. Для этого требовалась органика, которую растения получали за счет фотосинтеза, поглощая нужные им атомы углерода из углекислого газа в атмосфере. А углерод этот в тот год тоже был необычный - космическая радиация привела к появлению аномального количества изотопа углерод-14, атомов углерода с двумя "лишними" нейтронами.
Прошли годы. Исчезло абсолютное большинство государств, существовавших во время вспышки. Деревья по большей части высохли, упали или были срублены. Несколько сохранившихся бревен попали в распоряжение ученых, которые в 2012 году обнаружили аномальное содержание углерода-14 и восстановили часть событий - тогда удалось понять, что атмосфера подверглась облучению, но о том, что же послужило источником излучения, ученые продолжали спорить. Новые данные говорят в пользу именно солнечной вспышки, а не близкого гамма-всплеска или вспышки новой/сверхновой звезды; все, кроме солнечных вспышек, по мнению авторов новой статьи, дает слишком неблагоприятное сочетание эффектов.
Необычные изотопы в атмосфере появляются одновременно с разрушением озонового слоя, но за эти два эффекта отвечает несколько разное излучение. Вспышки новых или гамма-всплески, которые могут синтезировать достаточное количество углерода-14, нанесут озоновому слою намного больший урон и итогом станет едва ли не массовая эпидемия рака кожи или даже вымирание многих видов - чего в реальности, к счастью, не произошло. Супервспышка на Солнце и прямое попадание в Землю огромного плазменного "плевка" маловероятно, но и речь идет пока об уникальном случае.