© (PhotoLoader/Shutterstock)
Poznati kao "događaji solarnih čestica", ovi udari protona izravno s površine Sunca mogu poput reflektora izletjeti u svemir.
Zapisi pokazuju da otprilike svakih tisuću godina Zemlju pogodi ekstreman događaj solarnih čestica, što može uzrokovati ozbiljna oštećenja ozonskog omotača i povećati razine ultraljubičastog (UV) zračenja na površini.
Analizirali smo što se događa tijekom tako ekstremnog događaja u radu objavljenom danas. Također pokazujemo da u trenucima kada je Zemljino magnetsko polje slabo, ovi događaji mogu imati dramatičan učinak na život diljem planeta.
Zemljin kritični magnetski štit
Zemljino magnetsko polje pruža ključnu zaštitnu čahuru za život, odbijajući električno nabijeno zračenje od Sunca.
U normalnom stanju funkcionira poput gigantskog šipkastog magneta s linijama polja koje se dižu s jednog pola, okreću se okolo i spuštaju se natrag na drugi pol, u uzorku koji se ponekad opisuje kao "obrnuti grejp".
Okomita orijentacija na polovima omogućuje da dio ionizirajućeg kozmičkog zračenja prodre do gornje atmosfere, gdje stupa u interakciju s molekulama plina stvarajući sjaj koji poznajemo kao aurora.
Međutim, polje se s vremenom jako mijenja. U prošlom je stoljeću sjeverni magnetski pol lutao je sjevernom Kanadom brzinom od oko 40 kilometara godišnje, a polje je oslabilo za više od 6%.
Geološki zapisi pokazuju da je bilo razdoblja od stoljeća ili tisućljeća kada je geomagnetsko polje bilo vrlo slabo ili čak potpuno odsutno.
Možemo vidjeti što bi se dogodilo bez Zemljinog magnetskog polja gledajući Mars, koji je izgubio svoje globalno magnetsko polje u davnoj prošlosti, a kao rezultat toga i većinu atmosfere.
U svibnju, nedugo nakon aurore, snažan događaj solarnih čestica pogodio je Mars. Poremetio je rad svemirske letjelice Mars Odyssey i uzrokovao razinu radijacije na površini Marsa oko 30 puta veću od one koju biste dobili tijekom rendgenske snimke prsnog koša.
Komentar: Tijekom relativno blagih solarnih oluja u zadnje vrijeme dogodio se niz neobičnih događaja: snažna solarna oluja ima neobično snažan utjecaj na Zemlju, odgađa lansiranje SpaceX rakete, zaustavlja naftne platforme u Kanadi
Snaga protona
Sunčeva vanjska atmosfera emitira stalni fluktuirajući tok elektrona i protona poznat kao "solarni vjetar". Međutim, površina Sunca također sporadično emitira izboje energije, uglavnom protona, u događajima solarnih čestica - koji su često povezani sa solarnim bakljama.
Protoni su puno teži od elektrona i nose više energije pa dosežu niže visine u Zemljinoj atmosferi, pobuđujući molekule plina u zraku. Međutim, ove pobuđene molekule emitiraju samo X-zrake, koje su nevidljive golim okom.
Stotine slabih događaja solarnih čestica događa se u svakom solarnom ciklusu (otprilike 11 godina), ali znanstvenici su pronašli tragove mnogo jačih događaja kroz povijest Zemlje. Neki od najekstremnijih bili su tisućama puta jači od bilo čega snimljenog modernim instrumentima.
Ekstremni događaji solarnih čestica
Ovi ekstremni događaji solarnih čestica događaju se otprilike svakih nekoliko tisućljeća. Najnovija se dogodila oko 993. godine nove ere, a korištena je kako bi se pokazalo da su vikinški objekti u Kanadi koristili drvo sječeno 1021. godine.
Manje ozona, više zračenja
Osim svog trenutnog učinka, događaji solarnih čestica također mogu pokrenuti lanac kemijskih reakcija u gornjoj atmosferi koje mogu oštetiti ozon. Ozon apsorbira štetno sunčevo UV zračenje, koje može oštetiti vid i DNK (povećavajući rizik od raka kože), kao i utjecati na klimu.
U našoj novoj studiji upotrijebili smo velike računalne modele globalne atmosferske kemije kako bismo ispitali utjecaje ekstremnog događaja solarnih čestica.
Otkrili smo da bi takav događaj mogao oštetiti razinu ozona na godinu ili više, podižući razinu UV zraka na površini i povećavajući oštećenje DNK.
Ali ako bi događaj solarnog protona stigao tijekom razdoblja kada je Zemljino magnetsko polje bilo vrlo slabo, tada bi oštećenje ozonom trajalo šest godina, povećavajući razine UV zračenja za 25% i povećavajući stopu oštećenja DNK izazvanog Suncem do 50% .
Eksplozije čestica iz prošlosti
Koliko je vjerojatna ova smrtonosna kombinacija slabog magnetskog polja i ekstremnih solarnih protonskih događaja? S obzirom na to koliko se često svaki od njih pojavljuje, čini se vjerojatnim da se relativno često pojavljuju zajedno.
Komentar: To može biti zato što je Zemljino geomagnetsko polje neraskidivo povezano sa Suncem: Planet-X, kometi i promjene na Zemlji, JM McCanney
Zapravo, ova kombinacija događaja može objasniti nekoliko misterioznih pojava u Zemljinoj prošlosti.
Najnovije razdoblje slabog magnetskog polja - uključujući privremenu promjenu sjevernog i južnog pola - počelo je prije 42.000 godina i trajalo je oko 1.000 godina. Nekoliko velikih evolucijskih događaja dogodilo se otprilike u to vrijeme, poput nestanka posljednjih neandertalaca u Europi i izumiranja megafaune tobolčara, uključujući divovske vombate i klokane u Australiji.
Još veći evolucijski događaj također je povezan sa Zemljinim geomagnetskim poljem. Podrijetlo višestaničnih životinja na kraju razdoblja Ediacarana (od prije 565 milijuna godina), zabilježeno u fosilima u gorju Flinders u Južnoj Australiji, dogodilo se nakon razdoblja od 26 milijuna godina slabog ili odsutnog magnetskog polja.
Slično tome, brza evolucija različitih skupina životinja u Kambrijskoj eksploziji (prije oko 539 milijuna godina) također je povezana s geomagnetizmom i visokim razinama UV zračenja.
Istodobna evolucija očiju i tvrdih tjelesnih ljuski u više nepovezanih skupina opisana je kao najbolji način za otkrivanje i izbjegavanje štetnih dolaznih UV zraka, u "bijegu od svjetla".
Još uvijek tek počinjemo istraživati ulogu Sunčeve aktivnosti i Zemljinog magnetskog polja u povijesti života.
Alan Cooper , uvaženi profesor, Sveučilište Charles Sturt i Pavle Arsenović , viši znanstvenik, Sveučilište prirodnih resursa i znanosti o životu (BOKU)
Komentar: Povijest pokazuje da su ova razdoblja pratila i bezbroj drugih pojava, kako u dalekoj prošlosti, tako i u novije vrijeme s Crnom kugom, civilizacijskim kolapsom koji se dogodio u raznim regijama i renesansom. I doista, čini se da smo ponovno na vrhuncu tog dijela ciklusa: