De zon zendt constant een stroom van energetische deeltjes uit, waarvan sommige de aarde bereiken. De dichtheid en energie van deze stroom vormen de basis van ruimteweer, die de werking van satellieten en andere ruimtevaartuigen kunnen verstoren. Een belangrijke onopgeloste vraag in het veld is de frequentie waarmee de zon uitbarstingen van energetische deeltjes uitzendt die sterk genoeg zijn om ruimtegebaseerde elektronica uit te schakelen of te vernietigen.

Een veelbelovende manier om de snelheid van dergelijke gebeurtenissen te bepalen, is het dendrochronologische record. Deze benadering is gebaseerd op het proces waarbij een zonne-energetisch deeltje (SEP) de atmosfeer raakt, veroorzaakt een kettingreactie die resulteert in de productie van een atoom van koolstof-14. Dit atoom kan vervolgens worden opgenomen in de structuur van een boom; dus, de concentratie van koolstof-14-atomen in een boomring kan de impactsnelheid van SEP's in een bepaald jaar aangeven.

Daten, drie gebeurtenissen van extreme SEP-productie zijn goed beschreven in de literatuur, die zich ongeveer in de jaren 660 v.Chr. voordoen, 774-775 CE, en 992-993 CE. Elke gebeurtenis was ongeveer een orde van grootte sterker dan elke gemeten in het ruimteverkenningstijdperk. Miyake et al. een dergelijke gebeurtenis beschrijven, die plaatsvond tussen 5411 BCE en 5410 BCE. Door deze uitbarsting, atmosferisch koolstof-14 nam op het noordelijk halfrond jaar op jaar met 0,6 procent toe en hield enkele jaren aan voordat het tot normale niveaus daalde.

De auteurs hebben de aanwezigheid van deze gebeurtenis afgeleid door gebruik te maken van monsters die zijn verzameld van bomen op drie wijdverspreide locaties:een borsteldennenboom in Californië, een grove den in Finland, en een Europese lariks in Zwitserland. Elk monster had zijn individuele boomringen gescheiden, en materiaal van elke ring onderging acceleratormassaspectrometrie om het koolstof-14-gehalte te bepalen.

Met behulp van statistische methoden, de onderzoekers identificeerden een patroon van kleine koolstof-14-fluctuaties in overeenstemming met de 11-jarige zonnecyclus van de zon; de gebeurtenis geregistreerd in de boomring vond plaats tijdens een tijd van zonnemaximum. Opmerkelijk, ander bewijs suggereert dat de zon ook een decennialange periode van toenemende activiteit onderging.

Als een extreme SEP-uitbarsting inderdaad de oorzaak is van de extra koolstof-14, dan kunnen deze waarnemingen helpen bij het voorspellen van toekomstige gebeurtenissen. Echter, jaarringmetingen kunnen andere buitenaardse oorzaken niet uitsluiten, zoals een nabijgelegen supernova-explosie. Bevestiging vereist isotopenmetingen van beryllium en chloor uit ijskernen, volgens de auteurs.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.