Ein gigantischer Sonnensturm traf die Erde vor ungefähr 2.600 Jahren, einer ungefähr zehnmal stärker als jeder Sonnensturm, der in der heutigen Zeit aufgezeichnet wurde, so eine neue Studie.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass solche Explosionen in der Erdgeschichte regelmäßig auftreten und Chaos anrichten könnten, wenn sie jetzt getroffen würden, wenn man bedenkt, wie abhängig die Welt von Elektrizität geworden ist.
Die Sonne kann die Erde mit Explosionen hochenergetischer Teilchen bombardieren, die als solare Protonenereignisse bekannt sind. Diese "Protonenstürme" können Menschen und Elektronik sowohl im Weltraum als auch in der Luft gefährden.
Wenn ein Protonensturm auf die Erdmagnetosphäre trifft - die Hülle aus elektrisch geladenen Teilchen - wird er außerdem vom Erdmagnetfeld eingefangen. Wenn der Sonnensturm eine Störung in der Magnetosphäre unseres Planeten verursacht, spricht man von einem geomagnetischen Sturm, der die Stromnetze auf dem Planeten zerstören kann. Zum Beispiel verdunkelte 1989 ein Sonnenausbruch die gesamte kanadische Provinz Quebec innerhalb von Sekunden, beschädigte Transformatoren bis nach New Jersey und schaltete die US-amerikanischen Stromnetze vom mittleren Atlantik bis zum pazifischen Nordwesten fast aus.
Wissenschaftler haben Protonenstürme seit weniger als einem Jahrhundert analysiert. Daher haben sie möglicherweise keine guten Schätzungen darüber, wie oft extreme Sonneneruptionen auftreten oder wie stark sie tatsächlich werden können.
"Heute haben wir eine Menge Infrastruktur, die schwer beschädigt werden könnte, und wir reisen in Luft und Raum, wo wir viel stärker energiereicher Strahlung ausgesetzt sind", sagte der leitende Studienautor Raimund Muscheler, Umweltphysiker an der Universität Lund in Schweden Live Science.
Das sogenannte Carrington-Ereignis von 1859 hat möglicherweise etwa zehnmal mehr Energie freigesetzt als das hinter dem Stromausfall in Quebec im Jahr 1989, was es laut einer Studie von Lloyd's of London aus dem Jahr 2013 zum stärksten bekannten geomagnetischen Sturm macht. Schlimmer noch, die Welt ist seit dem Carrington-Ereignis viel stärker von Elektrizität abhängig geworden. Sollte jetzt ein ähnlich starker geomagnetischer Sturm eintreten, könnten Stromausfälle Wochen, Monate oder sogar Jahre dauern, da die Versorgungsunternehmen Schwierigkeiten haben, wichtige Teile der Stromnetze zu ersetzen. die 2013 Studie gefunden.
Jetzt haben Forscher radioaktive Atome gefunden, die in Grönland im Eis gefangen sind, was darauf hindeutet, dass ein enormer Protonensturm um 660 v. Chr. Die Erde getroffen hat, der das Carrington-Ereignis in den Schatten stellen könnte.
Frühere Untersuchungen ergaben, dass extreme Protonenstürme in der Atmosphäre radioaktive Atome von Beryllium-10, Chlor-36 und Kohlenstoff-14 erzeugen können. Hinweise auf solche Ereignisse sind in Baumringen und Eisbohrkernen nachweisbar, was Wissenschaftlern möglicherweise die Möglichkeit gibt, die antike Sonnenaktivität zu untersuchen.
Die Wissenschaftler untersuchten Eis aus zwei Kernproben aus Grönland. Sie stellten vor etwa 2.610 Jahren einen Anstieg von radioaktivem Beryllium-10 und Chlor-36 fest. Dies entspricht früheren Arbeiten zur Untersuchung von Baumringen, die ungefähr zur gleichen Zeit einen Anstieg von Kohlenstoff-14 nahelegten.
Frühere Forschungen haben zwei andere alte Protonenstürme auf ähnliche Weise entdeckt - einer ereignete sich um 993-994 und der andere um 774-775. Letzteres ist der bislang größte bekannte Sonnenausbruch.
In Bezug auf die Anzahl der hochenergetischen Protonen ist der 660 v. und die Ereignisse von 774 bis 775 n. Chr. sind etwa zehnmal größer als der stärkste Protonensturm der heutigen Zeit, der 1956 stattfand, sagte Muscheler. Das Ereignis 993-994 war um den Faktor zwei bis drei kleiner als die beiden anderen alten Stürme, fügte er hinzu.
Es bleibt unklar, wie diese alten Protonenstürme mit dem Carrington-Ereignis verglichen werden, da Schätzungen der Anzahl der Protonen aus dem Carrington-Ereignis sehr unsicher sind, sagte Muscheler. Wenn diese alten Sonnenausbrüche jedoch "mit einem geomagnetischen Sturm verbunden wären, würde ich davon ausgehen, dass sie die Worst-Case-Szenarien übertreffen würden, die häufig auf Ereignissen vom Typ Carrington beruhen", bemerkte er.
Obwohl weitere Untersuchungen erforderlich sind, um festzustellen, wie viel Schaden solche Eruptionen anrichten könnten, deutet diese Arbeit darauf hin, dass "diese enormen Ereignisse ein wiederkehrendes Merkmal der Sonne sind - wir haben jetzt drei große Ereignisse in den letzten 3.000 Jahren", sagte Muscheler. "Es könnte mehr geben, die wir noch nicht entdeckt haben."
"Wir müssen systematisch nach diesen Ereignissen in den Umweltarchiven suchen, um eine gute Vorstellung von den Statistiken - dh den Risiken - für solche Ereignisse und auch für kleinere Ereignisse zu erhalten", fügte Muscheler hinzu. "Die Herausforderung wird darin bestehen, die kleineren zu finden, die wahrscheinlich noch alles übertreffen, was wir in den letzten Jahrzehnten gemessen haben."
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse heute (11. März) online in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.
