Скам’янілі стовбури дерев і річні шари всередині них допомогли вченим вирахувати кількість плям на Сонці у далекому минулому і підтвердити, що 11-річний сонячний цикл активності існував вже 290 мільйонів років тому.
Активність Сонця, як показують спостереження за останні чотири століття, змінюється циклічним чином з періодом приблизно в 11 років, за час яких число плям на поверхні світила поступово падає і росте. Аномально довгі періоди спокою на Сонці, такі як Маундеровський мінімум 17 століття і Дальтоновский мінімум 19 століття, асоціюються з похолоданням клімату, а зростання числа спалахів в 20 столітті – з його потеплінням.
В останні роки, як розповідають Людвіг Лютхардт (Ludwig Luthardt) і Ронні Ресслер (Ronny Roessler) з Геологічного інституту Фрайберга (Німеччина), вчені активно дискутують про те, чи існував подібний цикл в далекому минулому Землі, 400-600 мільйонів років тому і раніше. В минулому, через іншу структуру надр, Сонце було приблизно на 5-10% менш яскравим, ніж зараз, що змушує багатьох вчених шукати сліди довгих або взагалі відсутніх циклів активності в породах палеозою і рештках древніх живих істот.
Приміром, на початку поточного століття американські геологи заявили про відкриття слідів 2500-літніх сонячних циклів у відкладах черепашок, знайдених в породах Пермського періоду в Техасі. Такі виміри часто викликають питання і суперечки, так як відкладення таких черепашок утворюються набагато повільніше, ніж тривають цикли активності Сонця.
Ресслер і Лютхардт знайшли перші відносно несуперечливі докази того, що 11-річний сучасний цикл Сонця існував майже 300 мільйонів років тому, вивчаючи рештки скам’янілого стародавнього лісу, знайденого в місті Хемніц ще в середині 18 століття.
Цей ліс, як сьогодні вважають вчені, був похований під попелом вулкана на початку Пермського періоду, в результаті чого цілі гаї “дерев” того часу, гігантських деревоподібних папоротей з роду Agathoxylon, родичів сучасних араукарій, скам’яніли і дожили до наших днів майже у первісному вигляді.
Дані давні рослини, незважаючи на фактичну відсутність у них листя – роль органа фотосинтезу у них виконувала кора – і незвичайну манеру зростання, так само володіли річними кільцями, які можна легко побачити на зрізах з Хемніца. Ресслер і Лютхардт вивчили ці кільця, намагаючись знайти в них сліди того ж процесу, який пов’язує річні кільця сучасних рослин і поточний сонячний цикл.
Як пояснюють вчені, рослини, при всіх інших рівних умовах, ростуть трохи активніше під час піку плям на Сонці, так як в такі часи вони отримують більше енергії, ніж зазвичай, і ростуть трохи повільніше під час штилю на Сонце з тих же причин. Завдяки цьому середня товщина кілець в стовбурах дерев коливається по тому ж 11-річного циклу, що й активність Сонця.
Вивчивши кілька сотень зрізів дерев з цього “кам’яного лісу”, вчені знайшли 43 зразка скам’янілих стовбурів, в яких досить добре збереглися відбитки річних кілець. В цілому вони нарахували близько двох тисяч кілець в цих зразках, приблизно про 70-80 шарів у кожному з них, що дозволило їм перевірити, чи підкоряється їх ріст цій закономірності.
Виявилося, що цей цикл дійсно існував, але при цьому він був трохи коротшим, будучи не 11,2 роки, а 10,6 років. В цілому, можна говорити про те, що Сонце поводиться передбачуваним чином вже майже три сотні мільйонів років, хоча сумніви на цей рахунок, як визнають Ресслер і Лютхардт, швидше за все, у їхніх колег не зникнуть.