Sebuah badai matahari raksasa menghantam Bumi sekitar 2.600 tahun yang lalu, satu sekitar 10 kali lebih kuat daripada badai matahari yang tercatat di zaman modern, sebuah studi baru menemukan.
Temuan ini menunjukkan bahwa ledakan seperti itu berulang secara teratur dalam sejarah Bumi, dan dapat mendatangkan malapetaka jika mereka menghantam sekarang, mengingat betapa tergantungnya dunia pada listrik.
Matahari dapat membombardir Bumi dengan ledakan partikel yang sangat energik yang dikenal sebagai peristiwa proton matahari. "Badai proton" ini dapat membahayakan manusia dan barang elektronik baik di ruang angkasa maupun di udara.
Selain itu, ketika badai proton mengenai magnetosfer Bumi - cangkang partikel bermuatan listrik - ia terperangkap oleh medan magnet Bumi. Ketika badai matahari menyebabkan gangguan pada magnetosfer planet kita, itu disebut badai geomagnetik yang dapat meluluhlantakkan kehancuran pada jaringan listrik di planet ini. Sebagai contoh, pada tahun 1989, ledakan matahari menghitamkan seluruh provinsi Quebec di Kanada dalam hitungan detik, merusak transformator sejauh New Jersey, dan hampir mematikan jaringan listrik A.S. dari Atlantik tengah melalui Pasifik Barat Laut.
Para ilmuwan telah menganalisis badai proton selama kurang dari satu abad. Dengan demikian, mereka mungkin tidak memiliki perkiraan yang baik tentang seberapa sering letusan matahari ekstrem terjadi atau seberapa kuat mereka dapat benar-benar mendapatkan.
"Hari ini, kami memiliki banyak infrastruktur yang dapat rusak parah, dan kami melakukan perjalanan di udara dan ruang di mana kami jauh lebih terpapar radiasi energi tinggi," kata penulis studi senior Raimund Muscheler, seorang ahli fisika lingkungan di Universitas Lund di Swedia, kepada Sains Langsung.
Apa yang disebut Acara Carrington tahun 1859 mungkin telah melepaskan sekitar 10 kali lebih banyak energi daripada yang ada di belakang pemadaman Quebec pada tahun 1989, menjadikannya badai geomagnetik paling kuat yang diketahui, menurut sebuah studi 2013 dari Lloyd's of London. Lebih buruk lagi, dunia telah menjadi jauh lebih tergantung pada listrik sejak Peristiwa Carrington, dan jika badai geomagnetik yang sama kuat menghantam sekarang, pemadaman listrik dapat berlangsung berminggu-minggu, berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun ketika utilitas berjuang untuk mengganti bagian-bagian penting dari jaringan listrik, studi 2013 ditemukan.
Sekarang, para peneliti telah menemukan atom-atom radioaktif yang terperangkap di dalam es di Greenland yang menunjukkan badai proton yang sangat besar menghantam Bumi pada sekitar tahun 660 SM, yang mungkin mengerdilkan Peristiwa Carrington.
Penelitian sebelumnya menemukan bahwa badai proton yang ekstrem dapat menghasilkan atom radioaktif berilium-10, klorin-36 dan karbon-14 di atmosfer. Bukti peristiwa semacam itu dapat dideteksi pada cincin pohon dan inti es, yang berpotensi memberi para ilmuwan cara untuk menyelidiki aktivitas matahari purba.
Para ilmuwan memeriksa es dari dua sampel inti yang diambil dari Greenland. Mereka mencatat lonjakan radioaktif berilium-10 dan klorin-36 sekitar 2.610 tahun yang lalu. Ini cocok dengan pekerjaan sebelumnya yang meneliti cincin pohon yang menyarankan lonjakan karbon-14 pada waktu yang sama.
Penelitian sebelumnya mendeteksi dua badai proton purba lainnya dengan cara yang serupa - satu terjadi sekitar A.D. 993-994, dan yang lainnya tentang A.D. 774-775. Yang terakhir adalah letusan matahari terbesar yang diketahui saat ini.
Mengenai jumlah proton berenergi tinggi, 660 SM. dan peristiwa 774-775 A.D sekitar 10 kali lebih besar dari badai proton terkuat yang terlihat di zaman modern, yang terjadi pada tahun 1956, kata Muscheler. Peristiwa 993-994 A.D itu lebih kecil dari dua badai kuno lainnya sekitar faktor dua hingga tiga, ia menambahkan.
Masih belum jelas bagaimana badai proton kuno ini dibandingkan dengan Carrington Event, karena perkiraan jumlah proton dari Carrington Event sangat tidak pasti, kata Muscheler. Namun, jika ledakan matahari kuno ini "dihubungkan dengan badai geomagnetik, saya akan berasumsi bahwa mereka akan melebihi skenario terburuk yang sering didasarkan pada peristiwa tipe Carrington," katanya.
Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk melihat seberapa besar kerusakan yang diakibatkan letusan seperti itu, karya ini menunjukkan "peristiwa besar ini adalah fitur berulang dari matahari - kita sekarang memiliki tiga peristiwa besar selama 3.000 tahun terakhir," kata Muscheler. "Mungkin ada lebih banyak yang belum kita temukan."
"Kita perlu mencari secara sistematis peristiwa-peristiwa ini di arsip lingkungan untuk mendapatkan gagasan yang baik tentang statistik - yaitu, risiko - untuk peristiwa semacam itu dan juga kejadian yang lebih kecil," tambah Muscheler. "Tantangannya adalah menemukan yang lebih kecil yang mungkin masih melebihi apa pun yang kami ukur dalam beberapa dekade terakhir."
Para ilmuwan merinci temuan mereka secara online hari ini (11 Maret) dalam jurnal Proceedings of National Academy of Sciences.
