Mysteriöser Strahlenschauer traf vor 1200 Jahren die Erde

Nagoya (Japan) – Im späten 8. Jahrhundert traf ein intensiver Schauer aus hochenergetischen Teilchen aus dem Weltraum auf die Atmosphäre der Erde. Das zeigt die Analyse der Baumringe von zwei alten Sicheltannen. Für die Jahre 774 und 775 fanden Wissenschaftler in den Ringen erhöhte Werte des Isotops Kohlenstoff-14, das durch Kollisionen der kosmischen Teilchen mit Stickstoff in der Atmosphäre entsteht. Nach Ansicht der Forscher kommen weder Sonneneruptionen noch eine nahe Sternexplosion als Ursache für das Ereignis infrage.

„Mit unserem derzeitigen Wissen können wir keine Aussage über die Ursache dieses Ereignisses machen“, schreiben Fusa Miyake von der Universität Nagoya in Japan und seine Kollegen im Fachblatt „Nature“. „Das Einzige, was wir sagen können, ist, dass in unserer näheren kosmischen Nachbarschaft um das Jahr 775 herum ein extrem energiereiches Ereignis stattgefunden haben muss.“ Die Messungen der Wissenschaftler bestätigen damit frühere Untersuchungen an amerikanischen und europäischen Baumringen sowie arktischen Eiskernen, die allerdings keine vergleichbar genaue Datierung ermöglicht hatten.

Miyake und seine Kollegen untersuchten die Ringe von zwei Sicheltannen, auch Japanische Zedern genannt. Diese außergewöhnlichen Bäume können über 7000 Jahre alt werden und eignen sich damit besonders gut zur Untersuchung der atmosphärischen Entwicklung in der jüngeren Erdgeschichte. Die kosmische Strahlung besteht überwiegend aus Protonen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in die Lufthülle der Erde eindringen. Stößt ein solches Proton mit einem Stickstoff-Molekül zusammen, so entsteht Kohlenstoff-14, ein Isotop mit einem Atomkern, der schwerer ist als bei normalem Kohlenstoff-12. Der Kohlenstoff wird von Bäumen aufgenommen und in den Baumringen abgelagert – und dient den Forschern damit als historische Aufzeichnung der Intensität der kosmischen Strahlung.

Die japanischen Wissenschaftler fanden für die Jahre 774 und 775 eine Erhöhung des Anteils an Kohlenstoff-14 um 1,2 Prozent. Die übliche jährliche Variation liegt lediglich bei 0,05 Prozent. Eine Erhöhung der kosmischen Strahlung könnte durch Sonneneruptionen oder eine nahe Sternexplosion erfolgen. Beides schließen die Forscher jedoch aus. Der Wert sei zum einen größer als für jede historisch bekannte Sonneneruption, zum anderen sei für die Zeit um 775 keine Sternexplosion bekannt, die nahe genug an unserem Sonnensystem stattgefunden hat.