وتنشأ العواصف الشمسية كتدفق من الجسيمات المشحونة التي تقذفها الشمس، والتي عندما تصطدم بالأرض يمكن أن تسبب تقلبات مغناطيسية وكهربائية حول الكوكب ما يؤدي إلى تكوين الشفق القطبي المذهل.
وفي العصر الحديث، يمكن للعواصف الشمسية الشديدة أيضا تعطيل نقل الطاقة ووظائف الأقمار الصناعية، ويُعتقد أنها تؤثر حتى على اتصالات الإنترنت العالمية.
على سبيل المثال، تسببت إحدى أقوى العواصف الشمسية في التاريخ الموثق، والتي حدثت في عام 1859، في تعطل أنظمة التلغراف في جميع أنحاء أوروبا وأمريكا الشمالية واشتعال النيران.
وقامت المراجعة الجديدة للدراسات بتقييم الأبحاث الحالية التي تبحث عن علامات لأحداث العواصف الشمسية الماضية في حلقات الأشجار القديمة.
وتستخدم هذه الدراسات تقنية ناشئة للكشف عن مثل هذه الأحداث الكونية الماضية من خلال تحليل مستويات الشكل المشع للكربون المنتج في الغلاف الجوي.
وكلما حدثت العواصف الشمسية، ترتفع مستويات الكربون المشع إلى مستويات أعلى بكثير من المستويات الطبيعية، وهذا يترك بصمة واضحة في حلقات الأشجار حيث تمتص الأشجار ثاني أكسيد الكربون.
وباستخدام هذه الحلقات كـ "بصمة"، تمكن العلماء من تحديد حدوث العواصف الشمسية السابقة.
وكانت أول محاولة من هذا القبيل لتحديد تاريخ العواصف الشمسية بدقة باستخدام حلقات الأشجار في عام 2012 من قبل عالم الفيزياء الياباني للأشعة الكونية فوسا مياكي.
وباستخدام نفس النهج، تم الآن تأكيد حدوث أربع عواصف شمسية أخرى شديدة في عام 993 بعد الميلاد، و660 قبل الميلاد، و5259 قبل الميلاد، وحتى 7176 قبل الميلاد.
ويحذر العلماء من أن العواصف المماثلة اليوم قد تكون كارثية للمجتمع التكنولوجي الحديث لأنها قد تلحق الضرر بأنظمة الأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء.
ويقول العلماء إن النهج الجديد الناشئ، الذي يوحد علماء الفيزياء الشمسية وعلماء البيئة وعلماء الآثار، أمر بالغ الأهمية لفهم مخاطر وتكرار مثل هذه العواصف الشمسية الهائلة بشكل أفضل.
ووفقا لمؤلف الدراسة إيليا أوسوسكين من جامعة أولو في فنلندا: "نتوقع أن تؤدي قياسات الكربون المشع التي يتم حلها سنويا إلى تقدم كبير في فهم طبيعة الأحداث البركانية الشمسية الشديدة".
ومع تعلم العلماء المزيد عن العواصف الشمسية الشديدة السابقة من سجلات حلقات الأشجار، يمكن أن تساعد المعرفة في التخطيط للأحداث المستقبلية.