Сверхъяркие полярные сияния открыли учёным «темную сторону» Солнца

В мае этого года все любители Aurora Borealis (так называется по-научному оптическое явление в северных широтах) радовались необычно мощному свечению в атмосфере. Однако ученые обнаружили, что во время солнечных бурь, кроме радиации, которая заставляет светиться небо, выделяется кое-что еще. И оно крайне разрушительное.

Снижается и переезжает в Россию

По сути, магнитное поле Земли — важнейший энергетический кокон, который отклоняет опасный солнечный ветер и космическое излучение, сохраняя все живое на планете. В нормальном состоянии это поле представляет собой стержневой магнит колоссальных размеров. Линии магнитного поля выходят из одного полюса, огибают Землю и входят обратно в другой полюс. На схемах это очень похоже на грейпфрут, разрезанный пополам.

Что касается полярного сияния, то ближе к полюсам ионизирующее излучение из космоса проникает в верхние слои атмосферы, где, воздействуя на молекулы газа, вызывает красивое свечение, которое, как правило, имеет зеленые, красные, желтые, синие и фиолетовые оттенки.

Но временами в магнитном поле происходят кардинальные перемены. Известно, что за последнее столетие северный магнитный полюс со скоростью 40-50 км/г «покинул» Канаду и теперь «едет» в Россию, конкретно на Таймыр. При этом само магнитное поле ослабло более чем на 6%.



Однако это еще цветочки, потому что геологам известны периоды, длившиеся столетия, а порой и тысячелетия, когда магнитное поле Земли было очень слабым или даже вовсе полностью отсутствовало.

А что случается без магнитного поля, мы можем увидеть, посмотрев на Марс. Лишившись когда-то глобального магнитного поля, Красная планета очень скоро практически полностью утратила атмосферу, и теперь всякий раз, когда Солнце во время бурь производит энергетические выбросы, на Марсе случается катастрофа.

Последний такой случай произошел совсем недавно, в мае 2024 года. Солнечные частицы порядком нарушили работу космического корабля «Марс Одиссей», а на поверхности Красной планеты уровень радиации достиг значения, в 30 раз большее того, которое получает человеческая грудная клетка во время рентгенографии.

Раз в тысячелетие

Геомагнитное поле (если оно в норме, конечно) спокойно отклоняет обычный солнечный ветер. Но известно, что примерно раз в 1000 лет Солнце устраивает для нашей планеты экстремальную «бомбардировку», и в ход идут тяжелые протоны.



Они намного тяжелее электронов и несут гораздо больше энергии. Соответственно, они гораздо глубже проникают в атмосферу Земли, возбуждая молекулы газов в воздухе. Но наши невооруженные глаза при этом ничего не замечают, так как возбужденные молекулы испускают лишь рентгеновские лучи.

Последняя экстремальная протонная бомбардировка случилась в 993 году. Об этом ученые узнали, изучив дома викингов в Канаде, деревья для которых были срублены в 1021 году.

Кроме непосредственного опасного воздействия, протонная атака запускает цепочки сложных химических реакций в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой при этом катастрофически утончается, а то и вовсе исчезает. Следовательно, на все живое обрушивается опаснейшее ультрафиолетовое излучение, которое не только ухудшает зрение, но и способно повредить ДНК, многократно увеличивая риск развития рака кожи.

Международная команда ученых, куда входят несколько россиян, использовала большие компьютерные модели, чтобы понять, как влияет экстремальное солнечное излучение на химический состав атмосферы.

Исследователи установили, что мощная протонная бомбардировка способна как минимум на год понизить уровень озона. Количество ультрафиолета в этот период, соответственно, увеличится, как и число онкологических заболеваний в результате поражения ДНК.

Однако если солнечное протонное событие происходит в период, когда магнитное поле Земли значительно слабеет, повреждение озона длится шесть лет. При этом повысив уровень ультрафиолетового излучения повышается на 25%, а скорость повреждения ДНК, вызванного солнечными лучами, увеличивается до 50%.

Хроника протонных событий

Но насколько велика вероятность того, что случится смертоносное совпадение слабого магнитного поля и экстремального протонного события? Ученые говорят, имеются все шансы.



Последний раз такое случалось 42 000 лет назад, когда значение магнитного поля планеты снизилось до критического минимума, а сами магнитные полюса временно поменялись местами. Продолжалась эта «катавасия» примерно 1000 лет. За это время в Европе полностью исчезли неандертальцы и произошло вымирание сумчатой мегафауны, включая гигантских кенгуру и вомбатов в Австралии.

Но это так, как говорится, мелочи, если сравнивать с событием, которое случилось в конце так называемого эдиакарского периода (565 млн лет назад). Тогда магнитное поле было очень слабым или вообще отсутствовало… 26 миллионов лет! Однако как только с геомагнитной защитой стало все в порядке, произошел тотальный всплеск жизни на планете, появилось огромное количество многоклеточных видов. Это был просто гигантский прорыв в эволюции.

Аналогичный эволюционный скачок произошел во время кембрийского взрыва (примерно 539 млн лет назад). Он также был связан с геомагнетизмом и высоким уровнем ультрафиолета. У живых существ случилась быстрая эволюция глаз, способных выдерживать опасное излучение. Одновременно с этим многие группы животных обзавелись твердыми оболочками, в которые, по словам ученых, живые существа «сбежали от света».

И это всего несколько примеров. Ученые только начинают изучать роль солнечной активности и геомагнитного поля в истории планеты.