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„Ernst zu nehmendes Risiko für die globalen Technologien“

Mysteriöses Miyake-Ereignis: Wie kommt es zu den unerklärlichen Ausbrüchen kosmischer Strahlung?

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Anhand der Jahresringe alter Bäume lassen sich Miyake-Ereignisse datieren.

Miyake-Ereignisse geben der Forschung Rätsel auf: Im Abstand von durchschnittlich tausend Jahren steigt die Strahlung auf der Erde stark an. Doch bis heute weiß niemand, woran das liegt und welche Auswirkungen so ein Strahlungsanstieg in der Neuzeit hätte.

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Benannt sind die Miyake-Ereignisse nach der japanischen Astronomin Fusa Miyake. Die Wissenschaftlerin hatte 2012 eine erste Studie zu dem Phänomen veröffentlicht. Miyake hatte damals die Jahresringe japanischer Zedern untersucht, solche Bäume können mehrere Hundert Jahre alt werden. Sie stellte fest, dass in den Baumringen, die in den Jahren 774 und 775 gebildet wurden, größere Mengen von Radiocarbon eingelagert waren. Das radioaktive Kohlenstoffisotop Radiocarbon wird in der Atmosphäre unter dem Einfluss kosmischer Strahlung gebildet und ist in totem organischen Material gespeichert.

Miyakes Fund bedeutet also, dass in den Jahren, in denen die Baumringe entstanden waren, plötzlich eine größere Menge kosmischer Strahlung die Erde erreicht hatte. Inzwischen weiß man, dass kosmische Strahlungsausbrüche regelmäßig vorkommen. Bis heute kann aber niemand sagen, was genau die Miyake-Ereignisse auslöst. Auch eine aktuelle Studie konnte das Rätsel nicht auflösen.

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Sind Sonnenstürme der Auslöser?

Mehrere Miyake-Ereignisse der Vergangenheit konnten bereits datiert werden. Dazu waren nicht nur weitere Baumringe untersucht worden, sondern es wurde auch der Gehalt von Beryllium 10 im Polareis bestimmt. Genau wie Radiocarbon entsteht Beryllium 10 in der Atomsphäre, unter der Einwirkung kosmischer Strahlung. Durch die Messung in uralten Eisschichten lassen sich Miyake-Ereignisse daher ebenfalls zeitlich einordnen.

Forschende gehen davon aus, dass es in den Jahren 7176, 5410, 5259 und 663 v. Chr., sowie 774 und 993 n. Chr. zu einem starken kosmischen Strahlungsanstieg auf der Erde kam. Das bedeutet, dass im Mittel alle tausend Jahre ein Miyake-Ereignis auftritt. Bisher hielt man Sonnenstürme für die wahrscheinlichste Erklärung: Eruptionen auf der Sonne, bei denen eine größere Menge an Teilchen und Strahlung ausgestoßen wird als sonst. Doch eine vor wenigen Tagen veröffentlichte Studie lässt Zweifel an dieser Theorie aufkommen.

Ernst zu nehmendes Risiko

Ein Team um den australischen Physiker Benjamin Pope hatte Daten zu den Miyake-Ereignissen mit Daten zur Sonnenaktivität abgeglichen. Sie fanden dabei keine Übereinstimmung der Zeiträume. Zudem müssten sich in Bäumen nahe der Pole besonders deutliche Spuren von Miyake-Ereignissen finden, wenn diese durch Sonnen­stürme verursacht würden. Denn dort ist das Schutzschild der Erde gegen Strahlung aus dem All besonders schwach. Auch muss der Strahlungsanstieg bei einigen der Ereignisse so hoch gewesen sein und so lange angehalten haben, dass Sonneneruptionen als Ursache unwahrscheinlich sind. So dauerten die Miyake-Ereignisse mehrere Jahre lang an. Sonnenstürme dauern aber in der Regel nur einige Stunden oder Tage.

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Die Stärke der Strahlung bei Miyake-Ereignissen wirft auch die Frage auf, wie sich ein solcher Strahlungs­ausbruch im industriellen Zeitalter auswirken würde. Bei starken Sonnenstürmen wird befürchtet, dass diese Stromnetze zum Zusammenbruch bringen, GPS‑Signale stören und elektronische Geräte in ihrer Funktion beeinträchtigen könnten.

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Sonnensturmtheorie noch nicht ganz ausgeschlossen

Beim bisher stärksten gemessenen Sonnensturm im Jahr 1859, auch Carrington-Ereignis genannt, wurde die Kommunikation durch Telegrafen lahmgelegt. Bei Miyake-Ereignissen sei die Strahlung gut 80-mal stärker, sagte Studienautor Benjamin Pope gegenüber „Science News“. Sie könnten daher „ein ernst zu nehmendes Risiko für die globalen Technologien sein“, glaubt Pope.

Eine Erklärung, wodurch die Strahlungsausbrüche sonst verursacht werden könnten, wenn nicht durch Sonnenstürme, hatte das Team um Pope allerdings auch nicht gefunden. Tatsächlich wollten die Forschenden die Sonnensturmtheorie nicht ganz aufgeben. Es sei möglich, dass Messfehler oder fehlende Daten die Ergebnisse verfälscht hätten. Deshalb hätten weitere Untersuchungen bereits begonnen, sagte Pope. Die statistische Wahrscheinlichkeit, dass ein erneutes Miyake-Ereignis innerhalb der nächsten zehn Jahre auftritt, liegt laut Pope bei etwa einem Prozent.

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