Een gigantische zonnestorm trof de aarde ongeveer 2.600 jaar geleden, een ongeveer 10 keer sterker dan welke zonnestorm dan ook die tegenwoordig is geregistreerd, blijkt uit een nieuwe studie.
Deze bevindingen suggereren dat dergelijke explosies regelmatig terugkeren in de geschiedenis van de aarde en grote schade zouden kunnen aanrichten als ze nu zouden toeslaan, gezien hoe afhankelijk de wereld is geworden van elektriciteit.
De zon kan de aarde bombarderen met explosies van zeer energetische deeltjes die bekend staan als zonneprotongebeurtenissen. Deze "protonstormen" kunnen mensen en elektronica in gevaar brengen, zowel in de ruimte als in de lucht.
Bovendien, wanneer een protonstorm de magnetosfeer van de aarde raakt - de schaal van elektrisch geladen deeltjes - wordt deze gevangen door het magnetische veld van de aarde. Wanneer de zonnestorm een verstoring veroorzaakt in de magnetosfeer van onze planeet, wordt dit een geomagnetische storm genoemd die vernietiging kan veroorzaken op elektriciteitsnetten over de hele planeet. In 1989, bijvoorbeeld, veroorzaakte een zonne-uitbarsting binnen enkele seconden een volledige verduistering van de hele Canadese provincie Quebec, waardoor transformatoren tot in New Jersey werden beschadigd en bijna de Amerikaanse elektriciteitsnetten van de Mid-Atlantische Oceaan door de Pacific Northwest werden afgesloten.
Wetenschappers hebben protonstormen minder dan een eeuw lang geanalyseerd. Als zodanig hebben ze mogelijk geen goede schattingen van hoe vaak extreme zonne-uitbarstingen plaatsvinden of hoe krachtig ze daadwerkelijk kunnen worden.
"Tegenwoordig hebben we veel infrastructuur die ernstig kan worden beschadigd en reizen we door de lucht en de ruimte waar we veel meer worden blootgesteld aan hoogenergetische straling," vertelde senior studie auteur Raimund Muscheler, een natuurkundige aan de Lund Universiteit in Zweden, WordsSideKick.com.
Het zogenaamde Carrington-evenement van 1859 heeft mogelijk ongeveer 10 keer meer energie vrijgegeven dan die achter de black-out in Quebec in 1989, waardoor het de krachtigste bekende geomagnetische storm is, volgens een onderzoek uit 2013 van Lloyd's of London. Erger nog, de wereld is sinds het Carrington-evenement veel afhankelijker geworden van elektriciteit, en als er nu een even krachtige geomagnetische storm zou toeslaan, zouden de stroomstoringen weken, maanden of zelfs jaren kunnen duren omdat nutsbedrijven moeite hebben om de belangrijkste onderdelen van elektriciteitsnetten te vervangen, de studie uit 2013 gevonden.
Nu hebben onderzoekers radioactieve atomen gevonden die vastzitten in ijs in Groenland, wat suggereert dat een enorme protonenstorm de aarde rond 660 v.Chr. Trof, een die het Carrington-evenement zou kunnen doen verdwijnen.
Uit eerder onderzoek is gebleken dat extreme protonstormen radioactieve atomen kunnen genereren van beryllium-10, chloor-36 en koolstof-14 in de atmosfeer. Bewijs van dergelijke gebeurtenissen is detecteerbaar in boomringen en ijskernen, waardoor wetenschappers mogelijk een manier kunnen vinden om oude zonneactiviteit te onderzoeken.
De wetenschappers onderzochten ijs uit twee kernmonsters uit Groenland. Ze noteerden een piek van radioactief beryllium-10 en chloor-36 ongeveer 2.610 jaar geleden. Dit komt overeen met eerder onderzoek naar boomringen die ongeveer tegelijkertijd een piek van koolstof-14 suggereerden.
Eerder onderzoek ontdekte twee andere oude protonenstormen op een vergelijkbare manier: de ene gebeurde rond 993-994 na Christus en de andere rond 774-775 na Christus. Deze laatste is de grootste tot nu toe bekende zonne-uitbarsting.
Wat betreft het aantal hoogenergetische protonen, de 660 voor Christus. en de gebeurtenissen van 774-775 n.Chr. zijn ongeveer 10 keer groter dan de sterkste protonenstorm die in de moderne tijd is waargenomen, die plaatsvond in 1956, zei Muscheler. Het evenement 993-994 na Christus was ongeveer een factor twee tot drie kleiner dan de andere twee oude stormen, voegde hij eraan toe.
Het blijft onduidelijk hoe deze oude protonenstormen zich verhouden tot het Carrington-evenement, aangezien schattingen van het aantal protonen van het Carrington-evenement zeer onzeker zijn, zei Muscheler. Als deze oude uitbarstingen van de zon echter 'verband hielden met een geomagnetische storm, zou ik aannemen dat ze de worstcasescenario's zouden overschrijden die vaak zijn gebaseerd op Carrington-achtige gebeurtenissen', merkte hij op.
Hoewel er meer onderzoek nodig is om te zien hoeveel schade dergelijke uitbarstingen kunnen aanrichten, suggereert dit werk "dat deze enorme gebeurtenissen een terugkerend kenmerk van de zon zijn - we hebben nu drie grote gebeurtenissen in de afgelopen 3000 jaar", zei Muscheler. 'Misschien zijn er nog meer die we nog niet hebben ontdekt.'
"We moeten systematisch naar deze evenementen zoeken in de milieuarchieven om een goed beeld te krijgen van de statistieken - dat wil zeggen de risico's - voor dergelijke evenementen en ook voor kleinere evenementen", voegde Muscheler eraan toe. "De uitdaging zal zijn om de kleinere te vinden die waarschijnlijk nog steeds alles overtreffen wat we de afgelopen decennia hebben gemeten."
De wetenschappers hebben hun bevindingen vandaag (11 maart) online gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences.
