Заряженные частицы вылетают из взорвавшихся звезд, словно атомные пули, и, пробивая земную атмосферу, оставляют на пути карточки в доказательство своего молниеносного визита. Эти визитки — редкие изотопы, получающиеся в результате ядерных реакций в верхних слоях атмосферы. В реакциях с азотом, входящим в состав воздуха, образуется радиоактивный углерод, или углерод-14, который особенно ценят археологи за то, что он помогает определять возраст найденных предметов.
Углерод-14 входит в углекислый газ, необходимый для жизни растений, и, таким образом, мы можем обнаружить его в останках живых организмов — в древесине, угле, костях, коже и прочем. Изначально количество атомов углерода-14 в организме совпадает с тем, сколько его было в воздухе на момент смерти растения или животного. Затем, в течение тысячелетий, атомы постепенно распадаются. Если вы подсчитаете, сколько осталось углерода-14 в старом кусочке дерева, ткани или костях, вы сможете определить, как много веков или тысячелетий назад это растение или животное было живо.
Как довольно быстро обнаружили археологи, с этим звездным подарком было не все так просто. Первые результаты радиоуглеродного анализа зачастую казались бессмысленными, даже противоречивыми — например, получалось, что египетский фараон моложе, чем его потомки. Хессел де Врис из Гронингена нашел объяснение этому в 1958 году. Оказывается, концентрация углерода-14 в атмосфере — не постоянная величина. Тогда на помощь ученым пришли древние деревья. Так как их возраст можно точно определить с помощью годовых колец, то проведенный радиоуглеродный анализ деревьев помог археологам устанавливать более надежные, хотя и не всегда точные даты.
А физики убедились в том, что Солнце, как главный страж, охраняющий Землю от космических лучей, тоже вело себя по-разному. Солнечное магнитное поле отражает большую часть галактического излучения, до того как оно проникнет в окружающее нас пространство. Колебания радиоактивного углерода, вводившие в заблуждение археологов, четко следовали за переменами в солнечном настроении. Низкая скорость образования углерода-14 означает, что Солнце было очень активным, если говорить о его магнетизме. Когда Солнце отдыхает — больше заряженных частиц проникает на Землю, и концентрация радиоактивного углерода в атмосфере возрастает.
Это открытие привело к сегодняшнему представлению о связи Солнца и земного климата. Первые шаги в этом направлении были сделаны в 1960-е годы. Роджер Брей из Департамента научных и промышленных исследований Новой Зеландии проследил колебания солнечной активности, начиная с 527 года до н. э., и обнаружил, что содержание в атмосфере изотопов углерода связано с другими показателями слабой магнитной активности Солнца.
Один из таких признаков — уменьшение пятен на солнечном лике, так как пятна эти не что иное, как области сильного магнетизма. Сохранились сведения о полярных сияниях, полыхавших в северных небесах в ответ на активность Солнца. Согласно этим сведениям, в те годы, когда возрастало количество радиоактивного углерода, полярных сияний почти не наблюдалось. И что более примечательно, Брей отметил связь между спокойным Солнцем, деловитостью космических лучей и зафиксированным в истории разрастанием ледников, сунувших свои холодные рыла вниз, в долины. Продвижение ледников особенно было заметно в XVII–XVIII веках, когда случился самый холодный эпизод малого ледникового периода.
Впрочем, некоторые ученые более преуспевают в раскрутке своих идей, и уже через несколько лет Брея позабыли. Джек Эдди, работавший в высотной обсерватории в Колорадо, придумал щегольское название для весьма необычного состояния Солнца в конце XVII столетия. В докладе, сделанном в 1976 году, он рассказал об этом явлении и назвал его в честь Уолтера Маундера, занимавшегося наблюдениями за Солнцем в Королевской обсерватории в Гринвиче, — «минимум Маундера». Еще в 1890-е Уолтер Маундер заинтересовался состоянием Солнца в период с 1645 по 1715 год, когда солнечные пятна практически исчезли.