Iskärnor och forntida sediment kan hämtas för ledtrådar till väder och klimat i det förflutna. Men astronomiska fenomen – som solflammor eller norrsken – lämnar i bästa fall bara svaga miljöspår som saknar specificitet. Så hur kan vi exakt spåra forntida astronomiska händelser?

Nu i ett samarbete mellan konst och vetenskap, forskare vid Kyoto University och Japans National Institute of Polar Research (NIPR) och National Institute of Japanese Literature (NIJL) har använt historiska dokument för att få bättre insikt i mönstren för tidigare solhändelser.

Magnetiska stormar registrerade som norrskensobservationer i Meigetsuki ("The Record of the Clear Moon", ca 1180-1241) av Fujiwara no Teika från Japan, och i Song Shi ("Sångens historia", beställd 1343) från Kina, har gett forskare möjligheten att rekonstruera en kronologi av tidigare astronomiska händelser. Deras resultat publicerades i tidskriften Rymdväder .

"Ett tidigt japanskt rekord av förlängda norrsken, det är, norrsken som höll i sig i två eller fler nätter inom en vecka, dokumenterades 21-23 februari 1204 in Meigetsuki , " säger huvudforskaren Ryuho Kataoka från NIPR. "Samtidigt i Song Shi , en stor solfläck registrerades den 21." Sådana solfläckar är en indikation på intensiv magnetisk aktivitet på solen, inklusive solflammor.

Forskarna fortsatte sin undersökning genom att titta närmare på Song Shi för att se om det fanns ytterligare indikationer på norrsken mellan åren 900-1200.

"Vi hittade ett tiotal incidenter av långvariga norrsken under denna period, " fortsätter Kyoto-universitetets historiker Hisashi Hayakawa. "När dessa datum jämfördes med radiokoldata från trädringar, vi noterade minskade nivåer av kol-14 - vilket indikerar ökade nivåer av solaktivitet - vid samma punkter."

Teamet kunde också urskilja att norrsken var vanligare i den maximala fasen av solcykler snarare än den minsta, och att under solens minst aktiva cykel (1010-1050) observerades inga norrsken.

Den multidisciplinära utredningen ställer till och med sina litterära källor i ett nytt ljus.

NIJL biträdande direktör Tsuneyo Terashima påpekar att fram till nu, hög respekt för Meigetsuki författaren Fujiwara no Teika har fokuserat på sin roll i att sammanställa och redigera sådana klassiker som Sagan om Genji och Ogura Hyakunnisshu —verk där hans litterära och poetiska talanger har varit nyckeln.

"Uppriktigt sagt, hans observationer av himlen har främst betraktats i samband med hans skönlitterära författarskap, " förklarar Terashima, "och inte riktigt värderade för sin vetenskapliga specificitet. Vi inser nu det Meigetsuki ger i själva verket en klar och korrekt redogörelse för de himmelska förhållandena under perioden."

En möjlig ny förståelse av klassisk japansk litteratur kan till och med resultera, utvidga de korspollinerande effekterna av forskningen.

"Att kombinera litteratur, trädring dating, och rymdobservation, vi har avslöjat tydliga mönster i solaktivitet och astronomiska händelser, " säger Kyoto Universitys rymdforskare Hiroaki Isobe.

"I nutid, stora solstormar kan avsevärt störa elnät och satelliter. Vi blir allt mer mottagliga för solhändelser, och insikten som erhållits genom historiska dokument gör att vi bättre kan förutsäga och förbereda oss för framtiden."