Słoje drzew i zapiski poety ujawniły aktywność Słońca sprzed 800 lat

Punktem wyjścia do badań były dawne zapiski historyczne oraz ślady zapisane w przyrodzie. Jednym z nich jest relacja japońskiego kronikarza Fujiwary no Teiki, który w 1204 roku opisał na niebie "czerwone światła" widoczne nad północnym horyzontem w rejonie Kioto. Naukowcy uważają, że mogła to być wyjątkowo silna zorza polarna, która pojawia się zwykle tylko podczas dużej aktywności Słońca.

Te obserwacje zestawiono z analizą drzew. Badacze z Okinawa Institute of Science and Technology sprawdzili żywotnikowce japońskie rosnące w północnej Japonii. Ich słoje, czyli roczne przyrosty drewna, działają jak zapis kolejnych lat – każdy rok zostawia w nich swój "chemiczny ślad".

Szczególnie ważny był węgiel-14. To odmiana węgla, która powstaje w górnych warstwach atmosfery, gdy Ziemię bombardują cząstki z kosmosu. Im silniejsze promieniowanie, tym więcej tego izotopu trafia do atmosfery, a potem do roślin i drzew.

W słojach z lat 1200–1201 naukowcy znaleźli wyraźny wzrost węgla-14. Oznacza to, że w tym czasie do Ziemi dotarła wyjątkowo silna fala cząstek ze Słońca. Takie zdarzenia nazywa się SPE – to skrót od nagłych wyrzutów wysokoenergetycznych protonów.

Zobrazowano to jako "kosmiczną burzę", w której Słońce wyrzuca ogromne ilości cząstek. Część z nich dociera do Ziemi, przenika przez jej pole magnetyczne i wpływa na skład atmosfery. W tamtym czasie mogło dojść nie tylko do jednego takiego impulsu, ale też do serii silnych zdarzeń związanych z wyjątkowo aktywną fazą Słońca.

Zebrane w ten sposób precyzyjne dane nie tylko pozwoliły nam dokładnie datować subekstremalne zdarzenia protonowe, ale także umożliwiły wyraźne odtworzenie cykli słonecznych tego okresu. Obecnie aktywność Słońca zmienia się w 11-letnich cyklach, ale odkryliśmy, że w tamtym czasie cykl trwał zaledwie siedem do ośmiu lat, co wskazuje na bardzo aktywne Słońce. Datowane przez nas SPE wystąpiło w szczytowym momencie jednego z tych cykli – podsumowała Hiroko Miyahara w publikacji na platformie J-STAGE.