Na sklonku poslední doby ledové, tedy v období, kdy Evropu obývali lovci mamutů, zasáhla naši planetu sluneční bouře, která nemá v dosavadních záznamech obdoby. Vědecký tým vedený finskou univerzitou v Oulu analyzoval letokruhy zkamenělých stromů z Francouzských Alp pomocí nově vyvinutého modelu SOCOL:14C-Ex.
Výsledky potvrdily, že šlo o nejsilnější známou bouři tohoto druhu v historii – přibližně o 18 % silnější než dosud rekordní Miyakeho událost z roku 775 n. l. a dle výpočtů 500× intenzivnější než největší bouře moderní doby z ledna 2005. Unikátní model SOCOL:14C-Ex simuluje transport radioaktivního uhlíku v atmosféře za různých klimatických podmínek, přičemž se jedná o první model, který umožňuje simulaci mimo epochu holocénu.
Podstatou takto extrémních slunečních bouří je masivní urychlení nabitých částic, které Slunce vyvrhne do meziplanetárního prostoru. Když tento proud dorazí k Zemi, částice proniknou do atmosféry a vyvolají zvýšenou produkci kosmogenních radionuklidů, zejména radioaktivního izotopu uhlíku-14 (¹⁴C). Stromy během fotosyntézy tento izotop absorbují, a ten následně zanechá v jejich letokruzích jasný „otisk“.
Nečekaný nárůst izotopu uhlíku-14
Zajímavé je, že ačkoli byla sluneční bouře z roku 12 350 př. n. l. „jen“ o pětinu silnější než událost z roku 775 n. l., nárůst uhlíku-14 v letokruzích byl téměř dvojnásobný. Důvodem je kombinace tří faktorů. Tehdejší zemské magnetické pole bylo znatelně slabší, což umožnilo většímu množství částic proniknout do atmosféry.
Grafický abstrakt k vědecké práci
Koncentrace oxidu uhličitého byla nižší, takže nově vzniklý uhlík-14 tvořil větší podíl celkového uhlíku ve vzduchu. A nakonec chladnější klima tehdy ovlivnilo cirkulaci atmosféry, což zrychlilo transport uhlíku-14 z horních vrstev dolů. Tato událost byla potvrzena i pomocí izotopu beryllia-10 (¹⁰Be) v grónských ledovcích.
Pro srovnání: slavná Carringtonova událost z roku 1859, která tehdy způsobila výpadky telegrafů a polární záře až v Karibiku, byla dle dnešních měřítek „jen“ slabším odvarem – Miyakeho události jsou řádově silnější. Pokud by nás zasáhla bouře podobné velikosti, ekonomické škody by mohly dosáhnout bilionů dolarů a obnova infrastruktury by trvala měsíce až roky.
Kdyby se to stalo dnes, byl by to problém
Taková událost by měla pro současnou civilizaci katastrofální důsledky. Moderní společnost je závislá na elektrických sítích, satelitech, navigačních systémech a internetu – všechny tyto technologie jsou vůči extrémnímu kosmickému počasí mimořádně zranitelné.
Geomagneticky indukované proudy by mohly poškodit transformátory a způsobit dlouhodobé výpadky elektřiny, satelity by čelily poruchám či zániku, globální poziční systémy by selhaly, a rádiová i internetová komunikace by byla narušena v globálním měřítku. Moderní satelity a síťová infrastruktura sice mají určitou míru ochrany, ale ta nemusí stačit proti extrémním jevům.
Zjištění, že Slunce je schopné takových extrémů, významně posouvá hranici pro tzv. „nejhorší scénáře“ v oblasti kosmického počasí. Dosavadní bezpečnostní normy pro energetiku, satelity či komunikace byly často nastaveny podle historických maxim, například Carringtonovy události. Nový poznatek ukazuje, že skutečné maximum je mnohem výš a že i v období relativně klidného Slunce může bez varování dojít k ničivé bouři.