Як показує дослідження, опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, деякі сонячні бурі можуть чинити набагато більш руйнівний вплив на нашу планету. Ці події відомі як протонні шторми, які виникають на Землі, коли із Сонця під час вибуху виривається потужний потік протонів. Історичні дані показують, що приблизно кожні 1000 років на Землі виникають сильні протонні шторми, і вони можуть сильно пошкодити озоновий шар і викликати значне збільшення рівня ультрафіолетового випромінювання на поверхні планети, пише ScienceAlert.
Магнітне поле нашої планети
Магнітне поле Землі захищає планету від потоків сонячних частинок і сильного випромінювання Сонця. Хоча частина сонячних частинок проникає в атмосферу на полюсах і після їхньої взаємодії з молекулами різних газів це призводить до появи полярного сяйва. Але з часом сила магнітного поля знижується.
Як показують дані геологічних досліджень, на Землі були періоди, які тривали сотні й тисячі років, коли магнітне поле було надзвичайно слабким. Якби в Землі зникло глобальне магнітне поле, то планета втратила б значну частину своєї атмосфери, як це сталося з Марсом.
Протонні шторми
З атмосфери Сонця постійно виходить сонячний вітер, тобто потік електронів і протонів. Але з поверхні Сонця вириваються протони у вигляді сонячних частинок, які часто пов’язані з появою спалахів на нашій зірці.
Протони мають більшу масу, ніж електрони і несуть більше енергії, тому вони можуть проникати глибше в атмосферу Землі, викликаючи слабкі протонні шторми.
Але протягом усієї історії Землі, як з’ясували вчені, відбувалися набагато сильніші протонні шторми. Деякі з них були в 1000 разів сильнішими за звичайні подібні події. Як показують історичні дані, такі події на Землі виникають приблизно раз на 1000 років. Востаннє це сталося приблизно в 993 році нашої ери.
Наслідок протонного шторму на Землі
Автори дослідження використовували моделювання хімічних процесів в атмосфері, щоб краще зрозуміти, які наслідки можна очікувати від сильних протонних штормів. Протонні шторми можуть запустити серію хімічних реакцій у верхніх шарах атмосфери Землі, які призведуть до виснаження озонового шару. Озон поглинає шкідливе ультрафіолетове випромінювання Сонця, яке може зашкодити очам, а також спричинити рак шкіри та пошкодити ДНК.
Якщо ж протонний шторм виникає в період, коли магнітне поле Землі є слабким, то це призводить до пошкодження озонового шару, яке триває 6 років. При цьому рівень ультрафіолетового випромінювання зростає на 25%, а швидкість пошкодження ДНК збільшується на 50%.
Науковці припускають, що виникнення сильного протонного шторму разом з ослабленням магнітного поля Землі відбуваються відносно часто. Таким чином це стає смертельною комбінацією для нашої планети.
Учені вважають, що деякі протонні шторми можуть призвести до зникнення цілих популяцій живих істот на Землі. Наприклад, 42 тисячі років настав період слабкого магнітного поля, який тривав 1000 років, і в цей час також виникали протонні шторми. Саме тоді зникли неандертальці в Європі та гігантські сумчасті тварини в Австралії.
Поведінка Сонця і його активність ще до кінця не вивчена, як до кінця незрозуміла роль цієї активності в еволюційних процесах на Землі, кажуть учені.