Описания лунных затмений монахами выдали информацию о жизни вулканов в Средние века

• 6
• апреля

Категории: Цивилизация

Ученые нашли неожиданный источник данных о средневековой вулканической активности. В ее изучении сильно помогли монахи, подробно и добросовестно описывавшие
«небесные знамения» своего времени.

До того, как люди начали нагревать планету, сжигая ископаемое топливо в 19 веке, Земля пережила многовековой широко распространенный период похолодания, известный как Малый ледниковый период.

Ученые считают, что это похолодание могло быть частично вызвано извержениями вулканов, которые сделали атмосферу более туманной, блокируя попадание солнечного света.

Записи об этих извержениях немногочисленны, и большая часть наших знаний о них исходит из следов, оставленных в полярных льдах и годичных кольцах деревьев, которые фрагментарны и иногда противоречивы.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, международная группа исследователей во главе с Себастьяном Гийе из Женевского университета нашла еще один способ узнать об этих исторических извержениях: изучая описания лунных затмений в средневековых рукописях.

Исследователи собрали сотни записей о лунных затмениях со всей Европы, Ближнего Востока и Азии, задокументировав 187 затмений между 1100 и 1300 годами.

В частности, они искали описания, которые давали информацию о яркости и цвете Луны во время затмения. Большинство из них оказались от европейских монахов или священнослужителей, писавших на латыни.

Основываясь на этих описаниях, исследователи ранжировали цвет и яркость Луны в каждом полном затмении. Чем ярче затмение, тем чище атмосфера в то время: более темные затмения указывали на более высокий уровень аэрозольных частиц в верхних слоях атмосферы – маркер недавней вулканической активности.

Следующим шагом было объединение данных о затмении с моделированием того, как частицы аэрозоля ведут себя в атмосфере, современными спутниковыми наблюдениями и климатическими данными из исторических записей годичных колец.

Это позволило исследователям более точно оценить время извержений, чем по предыдущим записям ледяных кернов, и определить, какие извержения достигли стратосферы и с большей вероятностью вызвали климатические эффекты охлаждения.

Полное лунное затмение – прекрасное зрелище. Когда Солнце, Земля и Луна идеально выровнены, наша планета блокирует попадание прямых солнечных лучей на поверхность Луны. Однако атмосфера Земли преломляет солнечный свет вокруг нашей планеты. В результате часть солнечного света достигает Луны даже во время полного затмения. Атмосфера Земли также рассеивает солнечный свет, действуя как гигантский цветовой фильтр. Чем голубее свет, тем больше он рассеивается – вот почему небо днем голубое, а Солнце кажется румяным на рассвете и в сумерках.

Во время полного лунного затмения солнечный свет, достигающий Луны, фильтруется атмосферой Земли, удаляющей большую часть синего и желтого. Свет, достигающий Луны, фактически представляет собой сумму всех рассветов и всех закатов, происходящих в это время. И состояние атмосферы Земли в то время определяет, сколько света фильтруется.

Если вы когда-нибудь видели закат во время пыльной бури или в очень задымленный день, вы знаете, что дополнительные частицы, засоряющие небо, могут создавать глубокие, яркие красные и оранжевые цвета.

Представьте себе полное лунное затмение, когда за океаном бушуют лесные пожары. Они выбрасывают дым и пыль в атмосферу Земли, делая Луну краснее и темнее во время затмения. Что подводит нас к эффекту вулканов. Крупнейшие извержения вулканов выбрасывают огромное количество материала в стратосферу Земли, где он может оставаться в течение многих месяцев.

Захватывающие вулканические закаты, наблюдаемые по всей Австралии в первые месяцы после извержения вулкана Тонга в январе 2022 года, являются прекрасным примером. И этот материал, оказавшись в стратосфере, распространится по Земле.

Как это влияет на лунные затмения? Оказывается, яркость Луны во время затмения зависит от количества вещества в нашей стратосфере. В течение нескольких месяцев после крупного извержения любое лунное затмение будет заметно темнее, чем обычно.

Извержения вулканов могут выбрасывать огромное количество пепла, диоксида серы и других газов высоко в атмосферу. Они могут вызывать либо охлаждение, либо потепление (оба временные). Эффект зависит от того, что именно извергает вулкан, какой высоты достигает шлейф и где находится вулкан.

Особое значение имеет двуокись серы. Если она достигает стратосферы, то вступает в реакцию с водяным паром, образуя затяжную завесу из сульфатных аэрозолей. Эти аэрозоли вместе с вулканическим пеплом блокируют и рассеивают солнечное излучение, что часто приводит к охлаждению поверхности Земли.

Крупные извержения вулканов, такие как извержение горы Пинатубо в 1991 году на Филиппинах и печально известное извержение Тамбора в Индонезии в 1815 году, несколько снизили глобальную температуру в годы после извержения. После Тамборы в 1816 году Европа и Северная Америка пережили «год без лета».

С другой стороны, водяной пар и углекислый газ от вулканических извержений оказывают согревающее действие. Это очень мало, так как все современные вулканические выбросы производят менее 1% углекислого газа, высвобождаемого в результате деятельности человека.

Свидетельства очевидцев через исторические отчеты и устные традиционные знания часто упускаются из виду при изучении вулканов. Тем не менее, включение более широких источников знаний невероятно ценно для того, чтобы помочь понять прошлые последствия извержений вулканов для людей и окружающей среды.

В этом исследовании сочетание исторических наблюдений с ледовыми записями и реконструкцией климата по годичным кольцам деревьев позволило более точно определить время древних извержений. В свою очередь, это позволило лучше понять их потенциальное влияние на климат в европейское средневековье. Такая информация может помочь понять, какую роль эти извержения могли сыграть в переходе к Малому ледниковому периоду.

В будущем вулканам, возможно, придется работать немного усерднее, чтобы создать «темное» затмение. По мере нагревания атмосферы высота стратосферы будет увеличиваться. В результате может потребоваться более сильное извержение, чтобы значительное количество аэрозолей попало в верхний слой, где они будут висеть, затемняя Луну для будущих поколений.

ScienceAlert