Een internationaal team van wetenschappers heeft een extreme piek in radiokoolstof ontdekt die overeenkomt met het jaar 12.350 voor Christus tijdens de schemering van de laatste ijstijd. De kracht van de gebeurtenis kon echter niet eerder worden vastgesteld vanwege het ontbreken van een geschikt model. De storm is nu geïdentificeerd als de krachtigste zonnedeeltjesstorm die tot nu toe bekend is, een kolossale ruimteweerstorm die 14.300 jaar geleden de aarde trof. Deze recente ontdekking breidt de tijdlijn en intensiteit van bekende zonneactiviteit uit en stelt een nieuwe bovengrens voor dergelijke zonneverschijnselen.
In het onderzoek gebruikten postdoctoraal onderzoeker Kseniia Golubenko en professor Ilya Usoskin van de Universiteit van Oulu in Finland hun nieuw ontwikkelde chemisch-klimaatmodel genaamd SOCOL:14C-Ex, dat speciaal is ontworpen om zonnedeelstormen te reconstrueren onder oude glaciale klimaatomstandigheden. Het model bevestigde dat de gedetecteerde zonnestorm ongeveer 18% sterker was dan de beruchte gebeurtenis in 775 na Christus, tot nu toe de sterkste zonnestorm die ooit in boomringarchieven is vastgelegd. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Earth and Planetary Science Letters. “Vergeleken met de grootste gebeurtenis van het moderne satelliettijdperk, de deeltjesstorm van 2005, was de oude gebeurtenis van 12.350 v. Chr. volgens onze schattingen meer dan 500 keer zo intens”, aldus Dr. Golubenko.
Andere bekende grote zonnedeeltjesstormen hebben plaatsgevonden rond 994 AD, 663 BC, 5259 BC en 7176 BC, en enkele andere kandidaten worden onderzocht. Het nieuwe model is ook geverifieerd aan de hand van houtmonsters die onlangs in de Franse Alpen zijn gevonden en die zo'n 14.300 jaar oud zijn. Zonnedeelstormen zijn zeldzaam, maar als ze voorkomen, bombarderen ze de aarde met een enorme hoeveelheid hoogenergetische deeltjes. Ter vergelijking: de beroemde Carrington gebeurtenis in 1859 was een ander soort gebeurtenis en ging niet gepaard met een zonnedeeltjesstorm. “De oeroude gebeurtenis in 12.350 voor Christus is de enige bekende extreme gebeurtenis met zonnedeeltjes buiten het Holoceen, de afgelopen, 12.000 jaar van stabiel warm klimaat,” zegt Golubenko. “Ons nieuwe model heft de bestaande beperking tot het Holoceen op en breidt onze mogelijkheden uit om radiokoolstofgegevens te analyseren, zelfs voor glaciale klimaatomstandigheden.”
In het onderzoek ontwierpen Golubenko en Usoskin het SOCOL:14C-Ex model om de intensiteit van zonnedeeltjesstorm onder glaciale omstandigheden te beoordelen. Het model werd met succes gevalideerd met behulp van gegevens in boomringen van de gebeurtenis in AD 775 en toegepast op de omstandigheden van de late ijstijd om de gebeurtenis van 12.350 voor Christus te bestuderen. Met het model beoordeelden de onderzoekers de kracht, timing en aardse effecten van de meest extreme gebeurtenis met zonnedeeltjes die momenteel bekend is. Het model, dat nu gevalideerd is onder zowel Holocene als glaciale omstandigheden, betekent een belangrijke stap voorwaarts in de analyse van radiokoolstofvariaties in verschillende klimatologische en geomagnetische tijdperken. Het internationale onderzoeksteam bestond uit wetenschappers uit Frankrijk en Zwitserland en werd geleid door professor Edouard Bard van CEREGE, Frankrijk.
Illustratie: Earth and Planetary Science Letters
Een nieuw tijdperk voor koolstofdatering, en het slechtste scenario voor zonnestormen
Zonnedeelstormen kunnen de normale productie van kosmogene isotopen zoals radiokoolstof (14C) in de atmosfeer door galactische kosmische straling sterk verhogen. Deze verhoogde productie, die bewaard blijft in jaarlijkse boomringen, dient als een duidelijke kosmische tijdstempel die absolute datering van boommonsters mogelijk maakt. Dergelijke dramatische pieken, bekend als Miyake-gebeurtenissen, genoemd naar de Japanse onderzoeker die ze als eerste ontdekte, zijn van onschatbare waarde voor wetenschappers die zowel zonneactiviteit, oude aardsystemen als het ruimteklimaat bestuderen.
“Miyake-gebeurtenissen stellen ons in staat om exacte kalenderjaren vast te stellen in zwevende archeologische chronologieën,” zegt Usoskin. Radiokoolstofsignalen van dergelijke gebeurtenissen hebben onderzoekers al in staat gesteld om Vikingnederzettingen in Newfoundland en neolithische gemeenschappen in Griekenland nauwkeurig te dateren. De bevindingen herzien ons begrip van zonnefysica en ruimteweerextremen. “Deze gebeurtenis stelt een nieuw worst-case scenario vast,” merkt Golubenko op. “Inzicht in de omvang ervan is cruciaal voor het evalueren van de risico's van toekomstige zonnestormen voor moderne infrastructuur zoals satellieten, elektriciteitsnetten en communicatiesystemen.”
Bron: Phys.org
