Rätselhafte Strahlendusche vor 7.400 Jahren

Ungewöhnlich hohe C-14-Werte in Baumringen dokumentieren kosmisches Ereignis

Starke Strahlendusche: Im Jahr 5480 vor Christus wurde die Erde offenbar von einem ungewöhnlich starken Puls kosmischer Strahlung getroffen. Das haben Forscher anhand erhöhter Kohlenstoff-14-Werte in Baumringen aus dieser Zeit herausgefunden. Dieser Peak sei im Kontext des Holozäns außergewöhnlich stark, berichten sie. Welche Ursache diese Strahlendusche hatte, ist bisher unklar, möglicherweise durchlebte die Sonne eine Phase ungewöhnlicher Aktivität.

Könnten starke Sonnenstürme unserem Planeten vor rund 7.400 Jahren eine Strahlendusche verpasst haben?

Die Jahresringe von Bäumen helfen nicht nur bei der Erforschung des vergangenen Klimas, sie können auch kosmische Ereignisse aufdecken. Denn immer dann, wenn besonders viele energiereiche kosmische Teilchen auf die Erde treffen, steigt der C-14-Gehalt der Atmosphäre – und dies wird von den Bäumen in ihrem Holz konserviert.

So entdeckten Forscher vor einigen Jahren, dass im Jahr 775 ein außergewöhnlich starker Strahlenpuls die Erde traf. Kurzzeitig stieg dabei die kosmische Strahlung um das 20-Fache an – so stark wie zu keiner anderen Zeit in den letzten 11.000 Jahren. Die Ursache jedoch blieb unklar, denn für eine Sonneneruption war der Puls zu stark, Hinweise auf eine nahe Supernova gab es nicht. Möglicherweise war ein Gammastrahlenausbruch schuld, so die jüngste Hypothese.

Peak vor rund 7.400 Jahren

Jetzt haben Fusa Miyake von der Universität Nagoya und ihre Kollegen einen weiteren dieser rätselhaften Strahlenpulse aufgespürt. Für ihre Studie hatten sie die Jahresringe im mehrere tausend Jahre alten Holz einer nordamerikanischen Grannenkiefer (Pinus longaeva) untersucht. Bei der Analyse der C-14-Werte für den Zeitraum von 5490 bis 5471 vor Christus stießen die Forscher auf einen auffallenden Peak.

Westliche Grannenkiefern wie diese hier werden mehr als tausend Jahre alt.

"Wir fanden eine Veränderung bei den C-14-Werten, die dramatischer war als alles zuvor dokumentierte", sagt Miyake. Die C-14-Werte stiegen im Laufe von rund zehn Jahren um 20 Promille an. Zum Vergleich: Beim Ereignis von 775 waren es zwölf Promille, wenn auch über einen kürzeren Zeitraum.

Ursache noch unklar

Für die Forscher ist damit klar: Im Jahr 5480 vor Christus muss die Erde eine Phase besonders starker kosmischer Strahlung erlebt haben. Aber was war die Ursache? Das im wahrsten Sinne des Wortes Naheliegende wäre eine Phase ungewöhnlich starker Ausbrüche auf der Sonne. Deshalb verglichen die Wissenschaftler die Signaturen bekannter solarer Ereignisse mit dem neuen Peak.

Allerdings: Eine eindeutige Entsprechung fanden sie nicht. Die Zunahmeraten der C-14-Werte seien viel höher als die bei normalen solaren Aktivitätsänderungen. "Wir vermuten, dass ein Wechsel in der magnetischen Aktivität der Sonne zusammen mit einer Serie von starken Sonnenstürmen diese ungewöhnlichen Werte verursacht hat", sagt Miyake.

Mehr als eine Vermutung ist dies aber bisher nicht. Die Forscher hoffen, dass Beobachtungen anderer sonnenähnlicher Sterne Hinweise darauf geben könnten, was vor rund 7.400 Jahren auf der Sonne passierte. Denn bisher seien die Vorgänge und Mechanismen, die die Sonne prägen, noch immer nicht vollstündig verstanden. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; doi: 10.1073/pnas.1613144114)

(Nagoya University, 09.02.2017 - NPO)