Vědci objevili důkazy o slunečních superbouřích

Závažné události kosmického počasí, zaznamenané v letokruzích stromů, by mohly narušit moderní komunikaci a představovat vážné riziko pro astronauty a satelity. Výzkumníci z West Virginia University (WVU) zkoumají, jak spolehlivě stromy zachycují radioaktivní uhlík z takových událostí, aby se mohli připravit na budoucí narušení. Letokruhy stromů odhalují dávné sluneční bouře a pomáhají vědcům předvídat a připravovat se na budoucí události, které by mohly narušit činnost satelitů a pozemních technologií.

Výzkumníci z Univerzity v Západní Virginii naznačují, že silné vlivy kosmického počasí mohou zanechat stopy v letokruzích stromů, což je cenný důkaz, který nám může pomoci připravit se na budoucí katastrofické události, které by mohly ohrozit komunikační satelity a astronauty.

Amy Hesslová, profesorka geografie na Eberly College of Arts and Sciences WVU, uvedla, že existuje mnoho druhů nepředvídatelného kosmického počasí – včetně geomagnetických bouří, které způsobují polární záře v blízkosti pólů – a staré letokruhy stromů odhalily některé vzácné a extrémní události z dávné minulosti.

„Pokud by se některá z těchto událostí stala dnes a vy byste letěli do Norska ve vysokých zeměpisných šířkách, pravděpodobně byste v letadle obdrželi svou celoživotní dávku radiace,“ řekla Hesslová. „A kdybyste byli ve vesmíru, potenciálně by vás to mohlo i zabít.“

Hesslová nedávno získala od Národní vědecké nadace více než 200 000 dolarů na další zkoumání tohoto tématu.

Radioaktivní uhlík v letokruzích stromů a události Miyake
Při některých událostech vznikají sluneční energetické částice, které kaskádou reakcí v atmosféře vytvářejí radioaktivní uhlík. Protože stromy využívají uhlík ze vzduchu k výrobě dřeva, zaznamenávají letokruhy stromů historii minulé sluneční aktivity, uvedla Hesslová. Dlouhé záznamy letokruhů stromů, které se datují po staletí, odhalily důkazy o neobvykle silných bouřích, známých jako „Miyakeho události“, které se vyznačují rychlým nárůstem množství radioaktivního uhlíku v atmosféře. První Miyakeho události, k nimž došlo v letech 774 a 993 n. l., byly objeveny před 12 lety. Od té doby vědecká komunita objevila sedm dalších událostí za posledních 14 000 let.

„Některé z těchto událostí byly opravdu extrémní a v současnosti by neuvěřitelně narušily náš telekomunikační systém,“ řekla Hesslová. „Je to velmi vzácná událost, ale není vyloučena. Jsme závislí na satelitech, a pokud by se to opakovalo, pravděpodobně by to zničilo většinu našich telekomunikací a trvalo by 15 let, než bychom se z toho vzpamatovali.“

Většinu energetických částic, které dopadají na Zemi, vyvolávají sluneční erupce, ale částice mohou pocházet i z galaktického kosmického záření mimo Sluneční soustavu, které často vznikají při explozích, jako jsou supernovy. Ačkoliv většina důkazů ukazuje na Slunce jako na zdroj událostí Miyake, Hesslová doufá, že záznamy z letokruhů stromů z míst po celém světě pomohou vědecké komunitě přesně určit příčiny a určit, jak závažné tyto události byly.

Problémy při interpretaci údajů o letokruzích stromů
Problémem je, že údaje zaznamenané v letokruzích stromů nemusí být tak jednoduché, jak se vědci dříve domnívali. „Až donedávna vědci předpokládali, že stromy přijímají radioaktivní uhlík rovnoměrně,“ řekla Hesslová. „Se stromy jsme zacházeli, jako by to byly vědecké přístroje. Ale ony jimi nejsou. Jsou potenciálně velmi zkreslené ve způsobu, jakým přijímají radioaktivní uhlík. Proto jsme zkoumali, proč různé druhy stromů nebo stromy na různých místech nepřijímají tento uhlík stejným způsobem. Když se pak podíváte na data, lépe pochopíte, jak spolehlivý je tento záznamník.“

Důkazy z Miyakeho událostí také naznačují, že některé stromy ukládají uhlík, který budou alokovat později, což z nich činí méně spolehlivé záznamníky atmosférického chemismu. Aby Hesslová a její spolupracovníci – Maria Carboneová ze Severoarizonské univerzity a Rachael Filwettová z Montanské státní univerzity – pochopili proč, zkoumají, jak důsledné jsou různé stromy v zaznamenávání atmosférického radioaktivního uhlíku v ročním měřítku. Našli tři lokality v USA, kde dřevo pochází alespoň z jedné z posledních tří velkých Miyakeho událostí a kde mohou studovat fyziologii stejných druhů u živých stromů.

Studium různých druhů stromů
„Sledujeme tři druhy, které mají velmi odlišné fyziologické strategie pro produkci dřeva,“ řekla Hesslová. „Stálezelený jehličnan z Utahu, borovice štětinatá, je nejdéle žijícím druhem stromu na světě. Dožívají se několika tisíc let a jsou základem toho, co víme o minulém radioaktivním uhlíku v atmosféře. Díky tomu víme, jaká byla hladina uhlíku v minulosti, a jsou nejvíce prozkoumané.“

Tým bude moci porovnat borovice štětinaté z Utahu s listnatými cypřiši lysými v Severní Karolíně a duby zachovanými v korytech řek v Missouri. Po odebrání vzorku jádra o velikosti tužky – nebo příčného řezu, pokud je strom mrtvý – budou datovat každý letokruh pomocí křížového datování, což je nezávislá datovací technika, která vědcům umožňuje potvrdit rok vzniku každého letokruhu. Každý strom, který žil v době některé z událostí Miyake, zaznamená tyto události v chemickém složení letokruhů. Hesslová však uvedla, že očekává, že ne všechny stromy tak učiní stejným způsobem.

„Snažíme se určit, jak extrémní tyto události byly,“ řekla Hesslová. „Kdy přesně k nim došlo? Jak dlouho vydržel radioaktivní uhlík v atmosféře? Musíme si být jisti, že používáme spolehlivé záznamníky, takže to se snažíme zjistit. Jak spolehlivé jsou tyto stromy při zaznamenávání obsahu radioaktivního uhlíku v atmosféře, doopravdy?“

Studiem způsobu, jakým různé stromy zaznamenávají minulé události a jakým dnes přijímají radioaktivní uhlík, chce Hesslová lépe pochopit, jak se připravit na budoucí události, včetně těch, které jsou natolik intenzivní, že mohou ohrozit technologickou infrastrukturu. I když je podle ní událost Miyake extrémní a nepravděpodobná, klíčem je pokročilá příprava.

„Některé věci se trochu přehánějí, ale viděli jsme, co se stalo během pandemie, pokud jde o počáteční paniku. Je tedy velmi rozumné pokusit se zjistit, jaká je horní hranice těchto věcí, a pak to sdělit IT komunitě, aby naše technologie mohly být chráněny.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/scientists-have-discovered-evidence-of-solar-superstorms-could-we-survive-the-next-catastrophic-event/ a https://wvutoday.wvu.edu/stories/2024/10/17/wvu-researcher-says-ancient-tree-rings-may-help-earth-prepare-for-dangerous-space-weather

autor: František Martinek