Древние свидетельства о тёмных и кроваво-красных лунах помогают учёным проследить за извержениями в прошлом и за их влиянием на глобальные изменения климата.
В ночь на 2 декабря 1229 года японский придворный и поэт Фудзивара-но Тейка наблюдал за появлением Луны над холмами Киото. Луна была частично затемнена, а при приближении полного затмения яркий диск потемнел и, казалось, совсем исчез.
«Наши предки никогда не видели её такой», - записал Тейка в своём дневнике через несколько дней. «Это было действительно нечто страшное. За свои семьдесят лет я никогда не слышал и не видел такого».
Древние наблюдения Тейки и других людей за редкими тёмными лунными затмениями приобрели новое значение после того, как исследователи использовали эти записи для датировки заметных вулканических извержений, произошедших около тысячи лет назад. Полученные результаты, опубликованные в журнале Nature, могут помочь ответить на некоторые важные вопросы о вулканизме и
изменении климата.
Палеоклиматолог Женевского университета
Себастьен Гийе впервые прочитал перевод дневника Тейки во время карантина из-за
пандемии COVID-19 в марте 2020 года и был потрясён. «
Мы даже не предполагали, что найдём этот прекрасный текст - это была чистая удача». В течение многих лет он просматривал сотни средневековых манускриптов в поисках записей о лунных затмениях, в которых описывался бы цвет Луны в целом.
Фото: eos.org
Если в них и приводились какие-либо сведения, то в большинстве случаев клирики, монахи, воины крестовых походов и городские обыватели описывали красноватую «кровавую луну», обычно наблюдаемую во время полного лунного затмения в ясную ночь. Однако некоторые из них описывали жуткие тёмные луны, подобные той, которую видел Тейка.
XII и XIII века были одними из самых вулканически активных за последние 2500 лет.
Опираясь на данные о характерных сульфатных слоях в ледяных кернах Гренландии и Антарктиды, учёные смогли определить, что в период с 1108 по 1286 год произошло семь значительных вулканических извержений. Но только одно из них - извержение Самаласа на острове Ломбок в Индонезии в 1257 году - было связано с конкретным вулканом или местом.
«Эти извержения очень интересны, поскольку происходят в довольно критический момент», - говорит Гийе, имея ввиду переход от тёплой Средневековой климатической аномалии к гораздо более холодному Малому ледниковому периоду. «Способствовали ли они этому переходу? И если да, то в какой степени? Я не думаю, что среди учёных существует чёткий консенсус по этим вопросам».
Для определения причинно-следственных связей учёным необходима точная датировка. И хотя ледяные керны являются бесценным материалом, драматические события, которые они помогают задокументировать, не могут быть с уверенностью привязаны к конкретному году. Лёд может перемещаться в течение столетий, а его участки могут быть потеряны в процессе бурения.
«Если вы не угадали с датой, даже в пределах одного-двух лет, то очень легко приписать вулкану то, что могло бы быть просто естественной изменчивостью», - говорит Гийе. «Или можно обвинить не тот вулкан», - добавляет соавтор исследования Клайв Оппенгеймер, вулканолог из Кембриджского университета.
Прелесть затмений в том, что исследователи точно знают, когда они произошли. И что очень важно, цвет Луны во время затмения оказывается хорошим косвенным индикатором того, происходило ли в последнее время мощное извержение вулкана.
Многие вулканические извержения выбрасывают сернистый газ и частицы в тропосферу, но только самые крупные из них выбрасывают частицы в стратосферу, где они разносятся вокруг Земли и образуют аэрозольную завесу, блокирующую солнечный свет. Эти явления могут временно охлаждать климат - извержение Тамборы в 1815 году, как известно, вызвало «год без лета» в 1816 году - и влиять на затмения.
При обычном полном лунном затмении, когда Земля находится прямо между
Солнцем и Луной, наша атмосфера позволяет лишь длинным красным световым волнам проникать за планету и освещать лунную поверхность. Но когда стратосфера переполнена сульфатными аэрозолями, даже эти характерные лучи не достигают поверхности Луны, делая её темной. Из данных о более поздних крупных извержений, таких как Кракатау в 1883 году и Пинатубо в 1991 году, учёные определили, что этот эффект длится около года.
Расшифрованные древние записи
В древних рукописях из Европы, Ближнего Востока и Восточной Азии за период с 1100 года по 1300 год Гийе и его коллеги обнаружили сотни описаний полных лунных затмений. Кроме дневника Тейки, ни в одном из почти 200 японских, китайских и корейских источников нет никаких комментариев о цвете Луны.
Однако средневековые христиане, в основном европейские, считали кроваво-красную луну признаком приближающегося апокалипсиса, поэтому они уделяли особое внимание и предоставили информацию о цвете и яркости Луны для 36 затмений - более половины тех, которые были бы видны в этот период.
Фото: news.obozrevatel.com
Записи о тёмных лунных затмениях появились в 1110, 1172, 1229, 1258 и 1276 годах, то есть одновременно с пятью из семи крупнейших выбросов вулканического сульфата, зарегистрированных в полярных ледяных кернах. Несколько записей после двух других крупных извержений описывают типичную красную Луну, что позволило Гийе и его коллегам предположить, что выбросы этих вулканов достигали только тропосферы и, возможно, находились вблизи Гренландии, что и привело к преувеличению сигнала о выбросе.
Затем группа сопоставила данные о затмениях с глобальным моделированием аэрозольных полей, климатическими моделями и реконструкциями летних температур по годичным кольцам деревьев, чтобы датировать эти пять крупных извержений с точностью до нескольких месяцев.
«Это новый, «элегантный» подход, объединяющий все эти различные свидетельства», - говорит Шарлотта Пирсон, геоархеолог и дендрохронолог из Университета Аризоны, не принимавшая участия в исследовании.
По её словам, извержения вулканов и затмения являются опорными точками, которые могут помочь исследователям синхронизировать хронологии, полученные из различных источников, таких как ледяные керны и годичные кольца деревьев. «Чем больше данных вы сможете увязать в единую хронологию, тем лучше вы сможете изучить, что эти события значили для людей», - говорит Пирсон.
По её словам, средневековые летописцы фиксировали не только тёмные луны, но и заморозки, неурожаи и голод. Записи затмений помогают связать эти нарушения с крупными вулканическими извержениями. Если в стратосфере скопилось достаточно вулканической пыли, чтобы Луна в процессе затмения стала чёрной, то, скорее всего, её хватит и для охлаждения климата, что исследователи могут подтвердить, проверив годичные кольца деревьев на предмет лет плохого роста.
«Эти данные о затмениях дают совершенно независимый способ исследования распространения в атмосфере пыли от этих очень крупных средневековых извержений, - говорит Оппенгеймер. Эти знания могут помочь учёным предсказать последствия будущих извержений».