Pink Floyd και μοναχοί του Μεσαίωνα αποκαλύπτουν τα μυστικά της αρχαίας ηφαιστειολογίας της Γης

Οι ερευνητές συγκέντρωσαν εκατοντάδες αρχεία εκλείψεων σελήνης από όλη την Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και την Ασία, καταγράφοντας 187 εκλείψεις μεταξύ 1100 και 1300.
Gary Hershorn via Getty Images

Πολύ πριν αρχίσει η υπερθέρμανση του πλανήτη με την καύση ορυκτών καυσίμων τον 19ο αιώνα, η Γη είχε βιώσει μια μακρόχρονη περίοδο γνωστή ως Μικρή Εποχή των Παγετώνων.

Η επιστήμη της παλαιοκλιματολογίας έχει ονομάσει την ασυνήθιστα ψυχρή περίοδο 1450 με 1850 μ.Χ., μικρή εποχή των παγετώνων. Τα βασικά χαρακτηριστικά ήταν η μεγάλη σε διάρκεια χειμώνες και τα σύντομα καλοκαίρια.

Ουσιαστικά, δεν πρόκειται για εποχή των παγετώνων όπως αυτή που βίωσε ο πλανήτης πριν 12.000, αλλά για μίαν περίοδος ψύξης που συνέβη μετά τη Μεσαιωνική θερμή περίοδο.

Η Μικρή Παγετώδης Εποχή έχει προβληματίσει τους επιστήμονες καθώς ο προσδιορισμός των αιτίων που την προκάλεσαν θεωρείται από τους ειδικούς ως ένα δύσκολο εγχείρημα. Τα βασικά αίτια στηρίζονται στις διακυμάνσεις της ποσότητας ενέργειας που δέχεται η Γη από τον Ήλιο και στις ηφαιστειακές εκρήξεις που εκείνη την περίοδο κατάντησαν αφύσικα συχνές.

Την περίοδο 1645 - 1715, παρατηρήθηκε μία περίοδος χαμηλής ηλιακής δραστηριότητας, γνωστή ως το ελάχιστο του Μοντερ. Δεν έχει γίνει ακόμη όμως, πλήρως κατανοητός ο μηχανισμός που συνδέει τις ηλιακές κηλίδες με την ψύξη της γης.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό το κρύο μπορεί να προκλήθηκε, εν μέρει, από ηφαιστειακές εκρήξεις που έκαναν την ατμόσφαιρα πιο θολή, εμποδίζοντας κάποιο εισερχόμενο ηλιακό φως.

Τα αρχεία για αυτές τις εκρήξεις είναι λίγα, και πολλές από τις γνώσεις μας για αυτές προέρχονται από τα ίχνη που έχουν μείνει στον πολικό πάγο και στους δακτυλίους δέντρων, τα οποία είναι αποσπασματικά και μερικές φορές αντιφατικά.

Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Sébastien Guillet στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης βρήκε έναν άλλο τρόπο να μάθει για αυτές τις ιστορικές εκρήξεις: μελετώντας περιγραφές σεληνιακών εκλείψεων σε μεσαιωνικά χειρόγραφα.

Σκοτεινές εκλείψεις

Οι ερευνητές συγκέντρωσαν εκατοντάδες αρχεία εκλείψεων σελήνης από όλη την Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και την Ασία, καταγράφοντας 187 εκλείψεις μεταξύ 1100 και 1300.

Συγκεκριμένα, αναζήτησαν περιγραφές που παρείχαν πληροφορίες για τη φωτεινότητα και το χρώμα της Σελήνης κατά τη διάρκεια της έκλειψης.

Τα περισσότερα από αυτά τα αρχεία αποδείχτηκε ότι ήταν από Ευρωπαίους μοναχούς ή κληρικούς, που έγραφαν στα λατινικά.

Με βάση αυτές τις περιγραφές, οι ερευνητές κατέταξαν το χρώμα και τη φωτεινότητα της Σελήνης που αναφέρθηκε σε κάθε ολική έκλειψη.

Όσο πιο φωτεινή ήταν η έκλειψη, τόσο πιο καθαρή ήταν η ατμόσφαιρα εκείνη τη στιγμή: οι πιο σκοτεινές εκλείψεις έδειχναν υψηλότερο επίπεδο σωματιδίων αερολύματος στην ανώτερη ατμόσφαιρα - δείκτης πρόσφατης ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Το επόμενο βήμα ήταν να τοποθετηθούν τα δεδομένα της έκλειψης μαζί με προσομοιώσεις για το πώς συμπεριφέρονται τα σωματίδια αερολύματος στην ατμόσφαιρα, σύγχρονες δορυφορικές παρατηρήσεις και κλιματικά στοιχεία από ιστορικά αρχεία δακτυλίων δέντρων.

Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να εκτιμήσουν τον χρόνο των «ενόχων» εκρήξεων με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι από προηγούμενα αρχεία του πυρήνα πάγου - και να προσδιορίσουν ποιες εκρήξεις έφτασαν στη στρατόσφαιρα και θα ήταν πιο πιθανό να προκαλέσουν κλιματικά αποτελέσματα ψύξης.

Τι μας λένε οι σεληνιακές εκλείψεις για την κατάσταση της ατμόσφαιρας

Μια ολική έκλειψη Σελήνης είναι ένα όμορφο θέαμα. Όταν ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη ευθυγραμμίζονται τέλεια, ο πλανήτης μας εμποδίζει το ηλιακό φως να φτάσει στην επιφάνεια της Σελήνης.

Το φαινόμενο έχει διάρκεια μερικών ωρών, ενώ μια ολική έκλειψη Ηλίου διαρκεί μονάχα μερικά λεπτά, διότι η Σελήνη έχει μικρότερη σε μέγεθος σκιά.

Η σκιά της Γης μπορεί να διαχωρισθεί νοητά σε δύο ομόκεντρους κύκλους, την καθαυτή σκιά (umbra) και την παρασκιά (penumbra). Η Σελήνη δεν δέχεται απευθείας ηλιακό φως όταν διέρχεται από τη σκιά της Γης, ενώ δέχεται όταν διέρχεται από την παρασκιά. Το είδος της έκλειψης καθορίζεται από το κατά πόσον η Σελήνη διέρχεται από τους δύο νοητούς κύκλους. Οι ολικές εκλείψεις, δηλαδή αυτές κατά τις οποίες διέρχεται από την καθαυτή σκιά, είναι σχετικά σπάνιες. Κάθε χρόνο συμβαίνουν από δύο ως πέντε εκλείψεις, οι περισσότερες εκ των οποίων δεν είναι όμως ολικές. Αν είναι γνωστή η ημερομηνία και η ώρα που έλαβε χώρα μια έκλειψη, είναι δυνατή η πρόβλεψη των επόμενων.

Η ατμόσφαιρα της Γης διασκορπίζει επίσης το ηλιακό φως - λειτουργώντας ως γιγάντιο χρωματικό φίλτρο. Όσο πιο μπλε είναι το φως, τόσο περισσότερο διασκορπίζεται - γι′ αυτό ο ουρανός είναι μπλε τη μέρα και ο Ήλιος φαίνεται κατακόκκινος την αυγή και το σούρουπο.

Κατά τη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης Σελήνης, το ηλιακό φως που φτάνει στη Σελήνη έχει φιλτραριστεί από την ατμόσφαιρα της Γης, αφαιρώντας μεγάλο μέρος του μπλε και κίτρινου φωτός.

Πώς τα ηφαίστεια επηρεάζουν τις σεληνιακές εκλείψεις

Εάν έχετε δει ποτέ ένα ηλιοβασίλεμα κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας σκόνης ή σε μια μέρα με πολύ καπνό, γνωρίζεται ότι τα επιπλέον σωματίδια που φράζουν τον ουρανό δημιουργούν ένα απόκοσμο κόκκινο και πορτοκαλί χρώμα.

Φανταστείτε μια ολική έκλειψη Σελήνης να συμβαίνει ενώ οι πυρκαγιές μαίνονται. Ο καπνός και η σκόνη στην ατμόσφαιρα της Γης, θα κάνουν τη Σελήνη να φαίνεται πιο κόκκινη και πιο σκοτεινή κατά τη διάρκεια της έκλειψης.

Όσο αφορά τα ηφαίστεια έρευνες έδειξαν ότι οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις αντλούν τεράστιες ποσότητες υλικού στη στρατόσφαιρα της Γης, όπου μπορεί να παραμείνει για πολλούς μήνες.

Τα θεαματικά ηφαιστειακά ηλιοβασιλέματα που παρατηρήθηκαν σε όλη την Αυστραλία τους μήνες που ακολούθησαν την ηφαιστειακή έκρηξη της Τόνγκα τον Ιανουάριο του 2022 είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα. Και αυτό το υλικό, μόλις βρεθεί στη στρατόσφαιρα, θα εξαπλωθεί γύρω από τη Γη.

Τι επίδραση έχει αυτό στις σεληνιακές εκλείψεις; Αποδεικνύεται ότι η φωτεινότητα της Σελήνης κατά τη διάρκεια μιας σεληνιακής έκλειψης εξαρτάται από την ποσότητα υλικού στη στρατόσφαιρά μας. Τους μήνες μετά από μια μεγάλη έκρηξη, οποιαδήποτε σεληνιακή έκλειψη θα ήταν αισθητά πιο σκοτεινή από την κανονική.

Πώς τα ηφαίστεια επηρεάζουν το κλίμα

Οι ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να εκτοξεύσουν τεράστιες ποσότητες τέφρας, διοξειδίου του θείου και άλλων αερίων ψηλά στην ατμόσφαιρα. Οι εκρήξεις μπορεί να προκαλέσουν είτε ψύξη είτε θέρμανση (και τα δύο προσωρινά). Το αποτέλεσμα εξαρτάται από το τι ακριβώς εκτοξεύει το ηφαίστειο, το πόσο ψηλά φτάνει και τη θέση του ηφαιστείου.

Το διοξείδιο του θείου είναι ιδιαίτερα σημαντικό. Εάν φτάσει στη στρατόσφαιρα, αντιδρά με υδρατμούς για να σχηματίσει ένα παρατεταμένο πέπλο θειικών αερολυμάτων. Αυτά τα αερολύματα, μαζί με την ηφαιστειακή τέφρα, μπλοκάρουν και διασκορπίζουν την ηλιακή ακτινοβολία, οδηγώντας συχνά σε ψύξη στην επιφάνεια της Γης.

Μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις, όπως η έκρηξη του όρους Pinatubo το 1991 στις Φιλιππίνες και η περιβόητη έκρηξη του 1815 της Tambora στην Ινδονησία, μείωσαν ελαφρώς την παγκόσμια θερμοκρασία τα χρόνια μετά την έκρηξη. Μετά την έκρηξη του Tambora, η Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική βίωσαν ένα «έτος χωρίς καλοκαίρι» το 1816.

Από την άλλη πλευρά, οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα από τις ηφαιστειακές εκρήξεις έχουν θερμαντική επίδραση. Είναι μόνο μικρό, καθώς όλες οι σημερινές ηφαιστειακές εκπομπές παράγουν λιγότερο από το 1% του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

And everything under the sun is in tune
But the sun is eclipsed by the moon. There is no dark side of the moon, really.
Matter of fact, it’s all dark.

Με πληροφορίες από το Iflscience

Δημοφιλή