Norrsken är ljusshower som vanligtvis förekommer på höga breddgrader som Arktis och Antarktis; dock, de kan expandera mot ekvatorn under kraftiga magnetiska stormar. Tidigare observationer av sådana ovanliga norrsken kan därför tillåta forskare att fastställa frekvensen och svårighetsgraden av magnetiska stormar. Ju mer information som kan samlas in om historiskt intensiva magnetiska stormar, desto större är möjligheten att mildra störningar i elnäten i en framtida händelse.

Historiska dokument blir mycket mer tillgängliga för forskning när nyupptäckta dokument dyker upp från privata samlingar runt om i världen. Forskare vid Tokyos National Institute of Japanese Literature (NIJL) och National Institute for Polar Research (NIPR) undersökte en detaljerad målning från ett japanskt manuskript Seikai ("Understanding Comets") med tillhörande kommentar som beskriver ett rött norrsken som inträffade över Kyoto den 17 september 1770. De undersökte också detaljerade beskrivningar av händelsen från en nyupptäckt dagbok av familjen Higashi-Hakura i Kyoto.

"Entusiasmen och engagemanget hos amatörastronomer i det förflutna ger oss en spännande möjlighet, " säger Kiyomi Iwahashi från NIJL. "Dagboken skrevs av en kokugakusha [forskare av antik japansk kultur], och ger en sofistikerad beskrivning av det röda norrskenet, inklusive en beskrivning av norrskenets position i förhållande till Vintergatan."

Med hjälp av astrometriska beräkningar av Vintergatans höjder som den skulle ha setts från Kyoto den 17 september 1770, forskarna kunde beräkna geometrin för det röda norrskenet och kontrollera resultaten mot detaljerna från Seikai målning och dagbok. Beskrivningen av norrskenet enligt de historiska dokumenten gjorde det möjligt för forskarna att uppskatta styrkan av den magnetiska stormen som orsakade norrskenet i september 1770.

"Den magnetiska stormen den 17 september 1770 var jämförbar med eller något större än den magnetiska stormen från september 1859 som inträffade under påverkan av solskenet i Carrington. Stormen 1859 var den största magnetiska stormen någonsin där tekniska effekter observerades allmänt, " säger Ryuho Kataoka från NIPR. "Det var tur för oss att stormen 1770 föregick vårt beroende av elektricitet."

Så hur sannolikt är sådana magnetiska stormar? "Vi befinner oss för närvarande i en period av minskande solaktivitet, vilket kan innebära slutet för kraftiga magnetiska stormar inom en snar framtid, " säger Kataoka. "Men, vi bevittnade faktiskt en extremt snabb koronal massutkastning för bara några dagar sedan [10 september 2017], som kan vara kraftfull nog att orsaka extrema stormar. Lyckligtvis, den missade bara jorden."

Oavsett den specifika sannolikheten för en annan perfekt magnetisk storm, tvärvetenskapliga historiska och vetenskapliga samarbeten är ovärderliga för att tillhandahålla viktiga fysiska detaljer som kan hjälpa oss att förstå de största magnetiska stormarna i historien och förbereda oss för eventuella framtida händelser.