IJskernen kunnen 1000 jaar oud mysterie over kosmische straling oplossen

Groenlandse ijskern
Voorbeeld van een boorkern uit het ijs van Antarctica. De gelaagdheid van het ijs werkt als een tijdmachine waaruit wetenschappers heel veel interessante gegevens kunnen halen. Credit: Wikipedia.

Omstreeks 994 werd onze planeet getroffen door een toename van kosmische straling. Hiervoor is nieuw bewijs gevonden en dit bewijs lost mogelijk ook het mysterie de herkomst van deze gebeurtenis op.

Boorkernen van ijs en groeiringen van bomen vertonen een vreemde toename in concentraties van bepaalde elementen omstreeks het jaar 994. Het nieuwste bewijs hiervoor is afkomstig uit het ijs van Antarctica. Hiermee worden voorgaande waarnemingen bevestigd. Bovendien wijzen deze boorkernen naar de Zon als bron van de straling.

De Japanse wetenschappers achter het meest recente onderzoek analyseerden ijskernen uit Groenland en van twee verschillende locaties in Antarctica. Ze keken in het bijzonder naar de concentratie van Beryllium-10, een radioactief isotoop met een lange halfwaardetijd dat één neutron meer heeft dan de niet-radioactieve vorm van Beryllium. Het element ontstaat als hoogenergetische deeltjes uit de ruimte, kosmische straling, bepaalde atomen, zoals zuurstof, in de atmosfeer raken. IJskernen kunnen deze atomen en hun concentraties gedurende de tijd opslaan in lagen. Dit is vergelijkbaar met de groeiringen van bomen.

De onderzoekers vonden in het ijs van Antarctica omstreeks 994 een toename van 50% van de concentratie Beryllium-10. De resultaten van dit onderzoek werden onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters. De onderzoekers geven aan dat er elders weinig gegevens zijn over de concentraties Beryllium-10 en dat komt vermoedelijk omdat het signaal zo klein is dat het lastig is te vinden ten opzichte van de achtergrondruis of van andere processen op Aarde waaruit Beryllium-10 zou kunnen ontstaan.

Wat betekent dit nu? De gegevens over Beryllium-10 ondersteunen eerdere waarnemingen die voor het eerst in groeiringen van Japanse bomen werden gevonden, dat er omstreeks 994 een toename is geweest van bepaalde elementen die ontstaan zijn doordat kosmisch straling reageerde met de atmosfeer van de Aarde. Maar omdat hetzelfde element zowel aan het noordelijk halfrond als het zuidelijk halfrond is gevonden duidt dit er op dat de toename van kosmische straling van de Zon afkomstig moet zijn. Deze energetische deeltjes van de Zon zouden mogelijk van bijzonder grote zonnevlammen afkomstig kunnen zijn, of in zeldzame gevallen, plasma-uitbarstingen op de Zon.

Om te bevestigen dat het gevonden Beryllium-10 niet afkomstig is van een bron op Aarde keken de onderzoekers ook naar andere variaties van Beryllium-10 en ze wijzen erop dat die variëren met vergelijkbare veranderingen in de concentratie van natrium ionen. Maar de gebeurtenis van 994 was volgens de onderzoekers niet te koppelen aan de toename van het aantal natrium ionen

De onderzoekers schrijven verder dat de berylliumpieken in de boorkernen van het Groenlandse ijs lastig waren te detecteren ten opzichte van de achtergrondruis uit 994. Ze zijn daarom terughoudend te verklaren dat de toename van 50% afkomstig is van de gebeurtenis uit 994 maar ze schrijven wel dat de concentratie en de timing met elkaar overeenkomen en dat er destijds iets gebeurd moet zijn op de Zon.

Volgens de onderzoekers is het apart dat de Aarde mogelijk zelf al zonswaarnemingen dit voordat de mensen zelf de mogelijkheden hadden dit te doen.

Bron: Geophysical Research Letters

 

Eerste publicatie: 28 december 2018