Catastrofale zonnestormen verklaren mogelijk geen schaduwen van straling in bomen

Een cryptische chemische handtekening van onbekende oorsprong, eeuwenlang verborgen in de stammen van de bomen op aarde, werd zojuist nog mysterieuzer.

In het afgelopen decennium hebben wetenschappers sporen op aarde ontdekt van zes intense uitbarstingen van straling, bekend als Miyake-gebeurtenissen, verspreid over de afgelopen 9.300 jaar. De meest populaire verklaring is dat deze mysterieuze kenmerken werden achtergelaten door enorme zonnestormen, waardoor sommige wetenschappers waarschuwden dat de volgende Miyake-gebeurtenis het elektriciteitsnet van de wereld zou kunnen verlammen. Maar nieuw onderzoek, gepubliceerd in oktober Procedures van de Royal Society Astelt meer dan alleen zonnevlammen zou achter de raadselachtige straling kunnen zitten.

De bevinding onderstreept de noodzaak van verder onderzoek naar deze vreemde uitbarstingen, die onze samenleving in de toekomst mogelijk kunnen schaden, zegt natuurkundige Gianluca Quarta van de Universiteit van Salento in Lecce, Italië, die niet betrokken was bij het onderzoek. “Er klopt iets niet met wat we op dit moment weten.”

Miyake-gebeurtenissen werden voor het eerst ontdekt in bomen. Naarmate bomen groeien, krijgen hun stammen lagen of ringen die chemische kenmerken uit hun omgeving vasthouden. Door de samenstelling van individuele boomringen te analyseren, kunnen onderzoekers aanwijzingen vinden over omgevingsomstandigheden die duizenden jaren teruggaan (SN: 6/1/20).

In 2012 bestudeerde natuurkundige Fusa Miyake van de universiteit van Nagoya in Japan Japanse cederboomringen toen ze ontdekte een scherpe piek in radiokoolstof – een variant van koolstof die zich kan vormen wanneer kosmische straling de atmosfeer van de aarde treft – in ringen die dateren uit ongeveer 774 n.Chr. Sindsdien, vijf andere soortgelijke uitbarstingennu Miyake-gebeurtenissen genoemd, zijn zowel in boomringen over de hele wereld als in polaire ijskernen.

Vanwege het wereldwijde voorkomen van de pieken beweren veel wetenschappers dat de gebeurtenissen een buitenaardse oorsprong hebben. De meest populaire verklaring is dat vooral grote zonnestormen of fakkels de aarde met grote uitbarstingen van straling hebben vernietigd (SN: 26-02-21).

De krachtigste zonnestorm in de geregistreerde geschiedenis was de 1859 Carrington-evenement, die telegraaflijnen verbrak en een circuitbrand veroorzaakte in Pittsburgh. De stralingsniveaus geassocieerd met Miyake-gebeurtenissen zijn meer dan 80 keer die van de Carrington-gebeurtenis, zegt natuurkundige Benjamin Pope van de Universiteit van Queensland in St. Lucia, Australië. “Ze kunnen ernstige risico’s vormen voor de wereldwijde technologie.”

Maar het verhaal van de zonnestorm heeft gaten. Stralingsniveaus van het 774-evenement zou te hoog zijn geweest afkomstig zijn van een enkele zonnevlam, hebben sommige onderzoekers gesuggereerd. En ijskernen, die ook chemische sporen van zonnevlammen kunnen opslaan, hebben nog geen bewijs opgeleverd van verhoogde zonneactiviteit voor elk Miyake-evenement.

Dus, paus en zijn collega’s hebben de leidende hypothese op de proef gesteld. Ze analyseerden alle openbaar beschikbare boomringgegevens over de zes Miyake-gebeurtenissen met behulp van computersimulaties van de koolstofcyclus van de aarde. Hierdoor kon het team de duur, timing en amplitude van elk evenement berekenen.

Als Miyake-gebeurtenissen verband houden met zonneactiviteit, kunnen ze overeenkomen met de zonnemaxima, die ongeveer elke 11 jaar voorkomen wanneer zonnevlammen frequenter worden. Maar de onderzoekers vonden geen correlatie tussen Miyake-gebeurtenissen en enige fase van de zonnecyclus. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat twee van de gebeurtenissen langer dan een jaar leken te duren – onverwacht lang voor zonnestormen, die meestal uren of dagen woeden.

En als zonnevlammen de gebeurtenissen hebben veroorzaakt, dan zouden bomen dichter bij de polen, waar het beschermende magnetische veld van de aarde zwakker is, hogere niveaus van Miyake-gebeurtenisstraling moeten bevatten. Maar de onderzoekers vonden zo’n trend niet.

De bevindingen sluiten de hypothese van de zonnevlam niet uit, zegt Pope. Onvoldoende boomringgegevens kunnen een verband tussen zonneactiviteit en Miyake-gebeurtenissen verbergen, zegt hij. Nieuwe Antarctische ijskerngegevens – die worden geanalyseerd door onderzoekers van de Australian Nuclear Science and Technology Organization en hopelijk volgend jaar worden gepubliceerd – kunnen meer antwoorden bieden.

Zonnevlammen kunnen nog steeds achter de gebeurtenissen zitten, beaamt Quarta. Nuances in de koolstofcyclus van de aarde die niet door de simulaties worden vastgelegd, kunnen de bevindingen beïnvloeden. Bomen kunnen bijvoorbeeld radiokoolstof in verschillende snelheden metaboliseren, afhankelijk van de soort of de breedtegraad, zegt hij.

Hoewel het mysterie onopgelost blijft, ligt Pope niet wakker van een volgende Miyake-gebeurtenis die binnenkort plaatsvindt. Er is ongeveer 1 procent kans dat er in het komende decennium een ​​gebeurt, zegt hij. “Ik zou me meer zorgen maken dat ik op weg naar kantoor door een bus zou worden aangereden.”