Історичний фактор: Науковці назвали явища, які становлять "смертельну комбінацію" для Землі

Дивовижне полярне сяйво на початку травня цього року продемонструвало, що сонячні бурі можуть випромінювати радіацію, але час від часу Сонце робить щось ще більш руйнівне, передають Патріоти України.

Дослідження вчених показують, що приблизно кожну тисячу років Землю вражає екстремальна сонячна подія, яка може завдати серйозної шкоди озоновому шару та збільшити рівень ультрафіолетового (УФ) випромінювання на поверхні.

Про це пише The Conversation. Мова йде про екстремальні сонячні вибухи та слабке магнітне поле. На думку вчених ця комбінація може бути смертельною для Землі.

Відомі як "спалахи сонячних частинок", ці вибухи протонів безпосередньо з поверхні Сонця можуть вистрілювати в космос, як прожектор. Сотні слабких сонячних спалахів відбуваються протягом кожного сонячного циклу (приблизно 11 років), але вчені знайшли сліди набагато сильніших спалахів протягом всієї історії Землі. Деякі з найбільш екстремальних були в тисячі разів більшими, ніж будь-що, зафіксоване сучасними приладами.

Екстремальні події з сонячними частинками

Ці екстремальні події з сонячними частинками відбуваються приблизно кожні кілька тисячоліть. Остання з них сталася близько 993 року нашої ери.

Окрім безпосереднього впливу, сонячні спалахи можуть також запустити ланцюг хімічних реакцій у верхніх шарах атмосфери, які руйнують озоновий шар. Озон поглинає шкідливе сонячне ультрафіолетове випромінювання, яке може пошкодити зір і збільшити ризик раку шкіри, а також вплинути на клімат.

Під час дослідження вчені використовували великі комп'ютерні моделі глобальної атмосферної хімії, щоб вивчити вплив екстремальної події з сонячними частинками. Вони з’ясували, що це може призвести до виснаження рівня озону на рік або близько того, підвищуючи рівень ультрафіолетового випромінювання на поверхні та посилюючи пошкодження ДНК. Але якщо сонячна протонна подія сталася в період, коли магнітне поле Землі було дуже слабким, то пошкодження озонового шару тривало б шість років, підвищуючи рівень ультрафіолету на 25% і збільшуючи швидкість сонячно-індукованого пошкодження ДНК до 50%.

Вибухи частинок з минулого

Насправді ця комбінація подій може пояснити кілька загадкових явищ у минулому Землі. Останній період слабкого магнітного поля, що включав тимчасову зміну північного і південного полюсів, розпочався 42 000 років тому і тривав близько 1 000 років. Приблизно в цей час відбулося кілька важливих еволюційних подій, таких як зникнення останніх неандертальців у Європі та вимирання мегафауни сумчастих, включаючи гігантських вомбатів і кенгуру в Австралії.

Ще більша еволюційна подія також пов'язана з геомагнітним полем Землі. Виникнення багатоклітинних тварин наприкінці Едіакарського періоду (565 мільйонів років тому), зафіксоване у скам'янілостях у хребті Фліндерс у Південній Австралії, відбулося після 26-мільйонного періоду слабкого або відсутнього магнітного поля.

Так само швидка еволюція різноманітних груп тварин під час Кембрійського вибуху (близько 539 мільйонів років тому) також була пов'язана з геомагнетизмом і високим рівнем ультрафіолету.

Критичний магнітний щит Землі

Вас може зацікавити:Чому короля Чарльза називають одним із найуспішніших художників Великої Британії. 5 фото картин, які це підтверджують

Магнітне поле Землі забезпечує важливий захисний кокон для життя, відхиляючи електрично заряджене випромінювання від Сонця. У нормальному стані він функціонує як гігантський стрижневий магніт з лініями поля, що підіймаються з одного полюса, огинають його і занурюються назад на іншому полюсі, за схемою, яку іноді описують як "перевернутий грейпфрут". Вертикальна орієнтація на полюсах дозволяє іонізуючому космічному випромінюванню проникати аж до верхніх шарів атмосфери, де воно взаємодіє з молекулами газу, створюючи світіння, яке ми знаємо як полярне сяйво.

Однак з часом поле дуже сильно змінюється. У минулому столітті північний магнітний полюс блукав північною Канадою зі швидкістю близько 40 кілометрів на рік, і поле ослабло більш ніж на 6%. Геологічні записи показують, що були періоди століть або тисячоліть, коли геомагнітне поле було дуже слабким або навіть зовсім відсутнім. Побачити, що може статися без магнітного поля Землі, можна дивлячись на Марс, який втратив своє глобальне магнітне поле в давньому минулому, і, як наслідок, більшу частину своєї атмосфери.

У травні, невдовзі після полярного сяйва, на Марсі стався потужний спалах сонячних частинок. Це порушило роботу космічного апарату Mars Odyssey і призвело до того, що рівень радіації на поверхні Марса перевищив рівень, який можна було б отримати під час рентгену грудної клітки, приблизно в 30 разів.