AstroGeo Podcast: Kosmische Spuren in uralten Bäumen – was sind Miyake-Ereignisse?

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Irgendwann zu Beginn der 2010er Jahre steht die Doktorandin Fusa Miyake zum ersten Mal vor einer sehr alten Baumscheibe. Es ist eine Scheibe aus dem Stamm einer Japanischen Zeder, die 2000 Jahre lang auf der Insel Yakushima im Süden Japans gewachsen war. Die Aufgabe der jungen Physikerin: Sie soll die einzelnen Wachstumsringe des Baumes untersuchen, um mehr über die Sonnenaktivität im achten Jahrhundert herauszufinden, die dort chemische Spuren hinterlassen hat.

In gewisser Weise erreicht Miyake wenige Jahre später ihr Ziel, allerdings deutlich spektakulärer als sie oder ihr Doktorvater das erwartetet hatten. Zum Ende ihrer Doktorarbeit publiziert sie eine Studie im renommierten Magazin „Nature“ und berichtet: Der Gehalt an Kohlenstoff-14 war im achten Jahrhundert Jahr für Jahr unauffällig, stieg aber plötzlich innerhalb nur eines Jahres an. Im Jahr 774 muss die Menge des radioaktiven Nuklids in der Atmosphäre ganz plötzlich stark zugenommen haben. Warum – das ist damals noch völlig unklar.

Karl erzählt in dieser Folge von einem rätselhaften Phänomen, das wenig später den Namen der japanischen Physikerin erhält. Miyake-Ereignisse beschäftigten schon bald Astrophysiker weltweit, als klar wurde: Es handelt sich um ein global nachweisbares Phänomen, in uralten Bäumen genauso wie im Gletschereis der Antarktis. Dessen Ursprung liegt höchstwahrscheinlich nicht auf der Erde.

Hinzu kommt: Es blieb nicht bei einem einzelnen Ereignis im Jahr 774. Bis heute fanden Forschende rund neun derartige Ereignisse aus den letzten 14.000 Jahren, sieben gelten als sicher. Nur in unserer modernen Welt fehlt jegliche Erinnerung daran. Denn das letzte Miyake-Ereignis fand man in Baumringen aus dem Jahr 993.

Was den Zustrom der radioaktiven Nuklide ausgelöst hatte, ist lange unklar. Im Gespräch sind Supernova-Explosionen oder sogar exotische Gammablitze irgendwo in der Nachbarschaft des Planetensystems. Schon bald rückt auch die Sonne in den Fokus der Forschung. Was auch immer die Ursache war: Die Spuren der Miyake-Ereignisse haben bereits etliche Disziplinen beeinflusst. Dank ihnen gelang es, die Radiokarbonmethode zur Altersdatierung deutlich zu verbessern. Vereinzelt konnten sogar Jahrtausende zurückliegende Ereignisse aus der Geschichte aufs Jahr genau datiert werden.

Mehr bei AstroGeo

• Folge 77: Asteroseismologie: Schwingende Sterne und innere Geheimnisse
• Folge 79: Fehlende Neutrinos: Als die Sonne kaputt war
• Folge 101: Tödliche Sterne: Wenn Explosionen ein Massensterben auslösen
• Folge 141: Fingerabdruck der Sonne: Wie Helium entdeckt wurde

Weiterführende Links

• WP: Yakushima
• WP: Japanische Zeder / Sicheltanne
• WP: Fusa Miyake
• WP: Miyake-Ereignis
• WP: Solar Proton Event
• WP: Supernova
• WP: Gammastrahlenausbruch
• WP: Dendrochronologie
• WP: Radiokarbonmethode
• WP: Sonnenaktivität
• WP: Carrington-Ereignis
• WP: EK Draconis
• DLF: Sonnen-Ausbruch – Der unberechenbare Stern (Sendung von Karl)

Quellen

• Fachartikel: Miyake et al.: A signature of cosmic-ray increase in AD 774–775 from tree rings in Japan, Nature (2012)
• Fachartikel: Miyake et al.: Another rapid event in the carbon-14 content of tree rings, Nature Communications (2013)
• Fachartikel: Miyake et al.: Lengths of Schwabe cycles in the seventh and eighth centuries indicated by precise measurement of carbon-14 content in tree rings, Journal of Geophysical Research: Space Physics (2013)
• Fachartikel: Dee & Pope: Anchoring historical sequences using a new source of astrochronological tie-points, Isotope Research (2016)
• Fachartikel: Büntgen et al.: Multi-proxy dating of Iceland’s major pre-settlement Katla eruption to 822/3 CE, Geology (2017)
• Fachartikel: Miyake et al.: Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene, PNAS (2017)
• Fachartikel: Pearson et al.: Annual radiocarbon record indicates 16th century BCE date for the Thera eruption, Science Advances (2018)
• Fachartikel: Kuitems et al.: Evidence for European presence in the Americas in ad 1021, Nature (2022)
• Fachartikel: Namekata et al.: Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star, Nature Astronomy (2022)
• Fachartikel: Cliver et al.: Extreme solar events, Living Reviews in Solar Physics (2022)
• Fachartikel: Usoskin et al.: Extreme Solar Events: Setting up a Paradigm, Space Science Reviews (2023)
• Fachartikel: Maczkowski et al.: Absolute dating of the European Neolithic using the 5259 BC rapid 14C excursion, Nature Communications, 2024
• Fachartikel: Vasilyev et al.: Sun-like stars produce superflares roughly once per century, Science (2024)
• Fachartikel: Golumbenko et al.: New SOCOL:14C-Ex model reveals that the Late-Glacial radiocarbon spike in 12350 BC was caused by the record-strong extreme solar storm, Earth Planet (2025)
• Fachartikel: Namekata et al.: Discovery of multi-temperature coronal mass ejection signatures from a young solar analogue, Nature Astronomy (2025)

Episodenbild: CC0 Gabriel Jimenez / Unsplash