Широко известно, что активность Солнца циклически варьируется, и при достижении максимума такого цикла на нашем светиле возрастает количество пятен, а на Земле усиливаются магнитные бури. Наиболее известен 11-летний солнечный цикл Швабе, но существуют и более протяжённые: 22-летний цикл Хейла, вековой цикл Гляйсберга, а также многовековая тенденция солнечных максимумов и минимумов:

Колебания солнечной активности чётко отслеживаются по содержанию радиоактивного углерода-14 в срубленной древесине. Механизм этой взаимосвязи таков: при повышении солнечной активности наша звезда выбрасывает в окружающее пространство массу свободных нейтронов. Земная атмосфера состоит преимущественно из азота, и нейтрон, попадая в атом азота-14, превращает его в атом радиоактивного углерода-14 по формуле

, где n – нейтрон, а p – протон.

После этого радиоактивный углерод-14 вступает в соединение с кислородом, образуя углекислый газ, а затем такие молекулы поглощаются зелёными растениями и откладываются в тканях деревьев. Период полураспада углерода-14 составляет около 5,7 тысяч лет. Измеримые следы такого изотопа в древесине или древесном угле сохраняются примерно до 10-й итерации полураспада, поэтому радиоуглеродный метод позволяет достоверно датировать предметы и события, происходившие на протяжении последних 50-55 тысяч лет.   

Там, где деревьев нет (прежде всего, речь о полярных льдах) аналогичная датировка возможна на основе бериллия-10 с периодом полураспада 1,4 миллиона лет и хлора-36 с периодом полураспада около 301 000 лет. Такие изотопы, как и углерод-14, образуются под действием космических лучей, содержащих нейтроны.

Когда углерод-14 образуется из азота-14, атомы азота испытывают бомбардировку космическими лучами и из-за этого начинают светиться. Поэтому серьёзные солнечные вспышки сопровождаются длительными и яркими полярными сияниями. Сияния (аврора) регулярно наблюдаются у полюсов планеты, так как там магнитосфера тоньше и более восприимчива к потоку заряженных частиц (солнечному ветру). Но при повышении солнечной активности сияния наблюдаются гораздо южнее, и, как показывают наблюдения, сопровождаются сильнейшими электромагнитными возмущениями, выводящими из строя электрические и электронные устройства.

Наиболее заметная вспышка такого рода, произошедшая в новейшее время, наблюдалась в 1989 году, под неё попало преимущественно западное полушарие. Она известна под названием «Геомагнитная буря 13-14 марта»  или «Квебекское событие», так как в эти дни канадская провинция Квебек осталась без электричества.

Значительно более мощная вспышка называется «Событие Кэррингтона» – в честь астронома Ричарда Кэррингтона, зафиксировавшего предвестники этого события. Ночью с 1 на 2 сентября 1859 года северные сияния развернулись практически над всей территорией США. Было настолько светло, что в Бостоне бригада рабочих случайно вышла на смену в три часа ночи, не осознавая, который сейчас час. Чуть менее чем за год до этого, в августе 1858 года, заработал трансатлантический телеграфный кабель, проложенный между Англией и США, но в период с 28 августа до 2 сентября телеграфная связь в США практически не работала. Передатчики спонтанно перегорали, а в Вашингтоне зафиксировали случай, когда между телеграфным аппаратом и оператором по имени Фредерик Ройс проскочила электрическая дуга. Тем не менее, поскольку в середине XIX века электрификация минимально охватывала даже развитые страны, событие Кэррингтона практически не отразилось на жизни общества. Впоследствии более слабые вспышки такого рода также фиксировались в 1921, 1960, 1972 годах. В 2012 году на Солнце произошёл электромагнитный выброс, который, возможно, мог бы сравниться по силе с событием Кэррингтона, но в силу благоприятного взаимного расположения Солнца и Земли в тот момент, этот выброс совершенно не затронул ни Землю, ни околоземную орбиту.

Согласно вышеизложенной логике, в 1859 году должны были наблюдаться не только масштабные полярные сияния, но и всплеск концентрации углерода-14 в атмосфере. Его следы должны хорошо прослеживаться в годичных кольцах деревьев срубленных в тот период.

Действительно, как показывают дендрохронологические исследования, при событии Кэррингтона уровень углерода-14 в атмосфере увеличился примерно на 1%.

Фуса Мияке, исследовательница из университета города Нагоя, заинтересовалась такой корреляцией и решила проверить дендрохронологические данные за последние 2000 лет. Она занималась этой работой в 2011 году, анализируя срезы вековых деревьев.

 Этот поиск оказался настолько результативен, что превзошёл все ожидания. Мияке обнаружила, что  летом 774 года всплеск углерода-14 составил целых 12%. То есть, он соответствует солнечной вспышке в 10 раз сильнее той, что спровоцировала событие Кэррингтона. Также Фуса Мияке обнаружила другое подобное явление (слабее первого), которое пришлось на 994 год. Статья с результатами этого исследования была опубликована в журнале «Nature» в 2012 году.  

Данные по бериллию-10 и хлору-36, взятые из гренландских ледяных кернов за 774-775 годы, подтверждают, что событие Мияке было глобальным. В настоящее время сложно представить, что это было за явление, вопросы по нему только накапливаются. Всплеск слишком силён для любой солнечной вспышки, которую мы пока можем смоделировать, и мог быть обусловлен значительно более экзотическими событиями – например, не зафиксированным в истории взрывом сверхновой либо тем, что мимо Земли могла пройти блуждающая звезда.  

Если бы в наше время произошёл электромагнитный выброс, подобный очередному событию Мияке, он, вероятно, имел бы катастрофические последствия. В первую очередь, событие накрыло бы многочисленные искусственные спутники (к концу 2021 года их насчитывалось почти 8000) и лавинообразно нарушило бы работу сети STARLINK и глобальных телекоммуникационных сетей. Из-за разрушения многих спутников и разлёта осколков могла бы возникнуть своеобразная цепная реакция, которая не только добила бы оставшиеся спутники, но и могла бы нанести непоправимый ущерб Международной космической станции. Более того, событию Мияке, вероятно, присущ сильнейший электромагнитный импульс, который также может случиться на Земле в случае массового обмена ядерными ударами. Соответственно, событие Мияке может быть ошибочно принято за начало ядерной войны и привести к тому, что случится уже действительный, а не мнимый ядерный конфликт.

К счастью, известно, что Ричард Кэррингтон зафиксировал предвестники будущей вспышки примерно за двое суток до её максимума, поэтому остаётся надежда, что и нам удастся предвосхитить подобное событие и смягчить его последствия. Тем не менее, не просто высокая вероятность, но и фактическая неизбежность нового события Мияке (когда на несколько недель и даже месяцев перестанет работать даже компас) демонстрирует крайнюю уязвимость технологической цивилизации и заставляет задуматься, способны ли мы еще не то что выжить, но хотя бы переждать такую вспышку, некоторое время обходясь без электроники и электричества.