Eruption of Perbuatan volcano on Krakatoa Island, 26 August 1883.
© Dea Picture Library/De Agostini/Getty Images
U svibnju 1883., kapetan na njemačkom brodu Elizabeth promatrao je pepeo koji se dizao iznad Karakatoa, otoka u Sundskom tjesnacu između otoka Jave i Sumatre u Indoneziji. U sljedećim tjednima druga su plovila izvijestila da čuju grmljavinu i vide užarene oblake. Mještani su također izvijestili o potresima dok su male vulkanske erupcije odjekivale po otoku.

Nisu znali da su to prvi znakovi onoga što će postati jedna od najvećih vulkanskih erupcija u zabilježenoj povijesti. Krakatau je eruptirao u nedjelju, 26. kolovoza 1883. godine, otpuštajući u atmosferu vulkansku prašinu do čak 24 km. Sljedećeg dana, 27. kolovoza, čule su se dvije ogromne eksplozije čak i na udaljenim mjestima poput Australije, a konačna erupcija je uništila dvije trećine otoka i pokrenula snažni cunami koji je izbrisao čitava naselja i osjetio se čak i preko Indijskog oceana u Južnoj Africi. Procjenjuje se da je u ovoj prirodnoj katastrofi poginulo 36.000 ljudi.

Erupcija je imala i značajan utjecaj na globalnu klimu, slanjem vrlo velike količine sumpornog dioksida (SO2) u stratosferu, što je dovelo do globalnog povećanja koncentracije sumporne kiseline. To je zauzvrat povećalo naoblaku koja je zatamnila sunčevu svjetlost, smanjujući globalne temperature sljedeće godine za najmanje 0,4 °C. Kako su telegrafski kablovi u podmornicama već bili u uporabi, vijesti o erupciji brzo su prenijete širom svijeta, do 28. kolovoza vijest je pogodila novine u New Yorku, Londonu i Parizu.

Klimatski događaji velikih razmjera obično ostavljaju kemijske potpise ili signale pohranjene u prstenovima ledene jezgre. Preciznije, vulkanske erupcije povezane su sa porastom u sulfatnim aerosolima. Gledajući podatke ledene jezgre iz vremena erupcije, možemo provjeriti ima li potpisa koje je ostavio vulkan. Krakatau leži u blizini ekvatora, pa bismo trebali očekivati snažne signale i u grenlandskim i antarktičkim zapisima. U 2015. godini, istraživanje koje je vodio Michael Sigl povezalo je - do zapanjujuće mjere - ionske kompozicije prstenova ledene jezgre s oba pola sa značajnim povijesnim vulkanskim erupcijama:

Greenland (NEEM) and Antarctic (WAIS Divide) ice cores, normalized nssS measurements.
© Data from Sigl et al., Nature, 2015.Ledene jezgre Grenlanda (NEEM) i Antarktika (WAIS Divide), normalizirana nssS mjerenja.
Koncentracije sumpora u njihovom grafikoni korigirane su tako da isključe doprinos sumpora morske soli. Porast sumpora jasno je vidljiv u mjesecima nakon kolovoza 1883. Kada se suočite s anomalijskim signalom u podacima ledene jezgre, kako bi pouzdano povezali signal s povijesno zabilježenim klimatskim fenomenom, poput vulkanske erupcije, važno je uzeti u obzir vrijeme koje je potrebno da se aerosoli nakupe nakon događaja. Gao i suradnici ocrtavaju model za sulfatni aerosol koji je potkrepljen dokazima nedavnih erupcija:
Za generiranje podataka koji ovise o vremenu, pretpostavljamo linearno nagomilavanje ukupne aerosolne mase 4 mjeseca nakon erupcije, što dovodi do maksimalnog nakupljanja mase prema jačini erupcije. Nakon toga pretpostavljamo eksponencijalno smanjenje mase stratosferske aerosoli s prosječnim globalnim vremenom e-presavijanja od 12 mjeseci. Budući da je glavni mehanizam padanja stratosferskog aerosola presavijanje stratosfere-troposfere u srednjim širinama i Brewer-Dobson presavijanje povezano s cirkulacijom u visokim širinama [Holton i sur., 1995.], pretpostavljamo da su mali gubici uslijed sedimentacije u tropskim regijama (vrijeme e-presavijanje od 36 mjeseci) i zadržavamo sedimentaciju do prosječnog vremena e-presavijanja od 12 mjeseci u ekstratropima. U polarnoj regiji postavili smo vrijeme e-presavijanja na 3 mjeseca tijekom zime kako bismo uzeli u obzir snažno taloženje u polarnom vrtlogu i 6 mjeseci za ostatak godine. Na slici 5. prikazan je primjer rezultirajuće prostorne i vremenske raspodjele aerosolne optičke dubine tijekom prve 3 godine nakon Pinatubo erupcije 1991. godine, gdje vidimo linearno povećanje nakupljanja aerosola za prva četiri mjeseca i sezonski transport do polova.
S obzirom na gornje podatke, datum Krakatau erupcije 27. kolovoza dobro se podudara s porastom u evidencijama NEEM (Grenland) i WAIS Divide (ledena ploča zapadne Antarktike), počevši u vrijeme erupcije i s vrhuncom početkom 1884.

Erupcija vulkana Krakatau jedna je od najproučavanijih klimatskih događaja u novijoj povijesti. Međutim, malo tko se prisjeća kako se upravo prethodne godine dogodio veliki događaj kozmičke prirode, koji je možda neizravno "pokrenuo" erupciju.

Veliki komet 1811. godine

Godinu prije erupcije vulkana Krakatau obilježilo je viđenje svijetlog objekta na nebu koje je postalo poznato kao Veliki komet iz 1882. godine. Taj komet bi u stvari mogao biti najsjajniji koji je ikada zabilježen u povijesti. Kometa je prvi put viđena početkom rujna kod Rta dobre nade, a postala je vidljiva širom Južne hemisfere ubrzo nakon toga. Za nekoliko dana, promatrači diljem svijeta vidjeti bi "blistavu zvijezdu" koja leti blizu Sunca, postajući vidljiva pri dnevnom svjetlu.
The Great Comet of 1882
Veliki komet iz 1882. godine, fotografiran u Kraljevskom opservatoriju, Rt dobre nade
30. rujna promatrači su primijetili da se jezgra razbila na dva dijela, a sredinom listopada komet se vidljivo raspao na pet fragmenata. Komet je dosegao vrhunac svjetlosti u prosincu iste godine, ostajući vidljiv golim okom do veljače 1883.

Fragmentacija kometa vrlo je česta pojava. Kao što je opisao Pierre Lescaudron u knjizi "Zemaljske promjene i ljudsko-kozmička veza" (prilagođeno iz 15. poglavlja):
Fragmentacija je logičan način putem kojeg se pojedinačni kometi mogu nositi s visokim električnim stresom, uzrokujući da određeni komet prođe kroz proces fisije (tj. podjele na dva ili više dijelova).4

Kada se kugla podijeli na dvije kugle iste veličine, ukupna masa će ostati ista (materija ne nestaje), ali ukupna površina ovog para će biti oko 26% veća od površine izvorne kugle.5

To povećava ukupnu površinu koja je izložen električnom polju i na taj način smanjuje gustoću struje (ampera po kvadratnom metru).

Dakle, električki inducirana fisija omogućuje kometima da smanje električni stres kojem su podvrgnuti tako što ga rašire između dva ili više tijela (otuda i prijavljeno smanjenje svjetline).
Baš nedavno je komet ATLAS izdužio svoju jezgru i fragmentirao se. Astronomi već duže vrijeme prate komete, mjereći njihoveorbite kako bi vidjeli predstavljaju li oni prijetnju našem planetu. Međutim, u većini slučajeva ti su predmeti toliko mali u odnosu na ogromnost prostora kroz koji se kreću da ih je izuzetno teško pratiti. Čak i zabilježene komete postaje teško pratiti nakon što fragmentiraju ili izgube svjetlinu. Kao rezultat toga, "predviđanja udara u ranom 21. stoljeću obično ne funkcioniraju. Gotovo svi asteroidi koji pogode Zemlju su iznenađenje".

Veliki komet iz 1882. godine identificiran je kao član Kreutz bliskosunčevih kometa, "obitelji" kometa koji u periheliju prolaze izuzetno blizu Sunca, i često se fragmentiraju. Smatra se da ovi kometi potječu od divovskog kometa koji je ušao u Sunčev sustav i raspao se u mnogo manjih kometa prije nekoliko stoljeća.

Prema povijesnim zapisima, nema izvještaja da je bilo koje veliko nebesko tijelo udarilo ili se na drugi način sastalo sa Zemljom. Ali najnovija dostignuća u znanosti, posebno u paleo-klimatologiji, koja koristi stratigrafske markere iz prstenova ledene jezgre, morskih sedimenata i podataka o prstenovima drveća, sada nam govore 'novu povijest'. Postoje dva specifična kosmička događaja na koja možemo ukazati, jedan koji je obilježio Zemljinu povijest tijekom gornjeg paleolitika, i drugi koji se dogodio nedavno, prije nešto više od jednog stoljeća iznad zabačene šume u Sibiru.

Mlađi drijas & Tunguska

Mlađi drijas, katastrofalni događaj koji je privremeno preokrenuo klimu Zemlje, dogodio se prije otprilike 12,900 godina, oko 10,900 prije Krista. U razdoblju mlađeg drijasa klima se vratila ledenim uvjetima sličnim onima koji su doživljeni tijekom prethodnog kasnog glacijalnog interstadija, usred razdoblja klimatskog zagrijavanja.
Artist concept of asteroid impact.
© Shuttertstock / solarsevenUmjetnički koncept udara asteroida.
Prema teoriji, veliki komet ušao je u atmosferu i raspao se iznad Sjeverne Amerike, zabivši se u Laurentide ledenu ploču i stvorivši više zračnih udara, zajedno s udarima na površinu na drugim lokacijama, dok su se fragmenti širili po cijelom kontinentu, stvarajući ogromne eksplozije i uništenja širom Sjeverne hemisfere.

Skupina znanstvenika, uključujući Richarda Firestonea i Allena Westa, autori knjige Ciklus svemirskih katastrofa : potopi, požari i skapavanja u povijesti civilizacije, izvadili su i analizirali uzorke tla u Sjevernoj Americi i Europi, gdje su pronašli visoke koncentracije iridija, nano-dijamanata i crnog sloja bogatog ugljikom koji potiču prije otprilike 12,900 godina, što se podudara s naglim početkom hlađenja u periodu mlađeg drijasa. U kasnijoj studiji, istraživači su također utvrdili atmosferski unos prašine bogate platinom u uzorcima ledene jezgre iz Grenlandske ledene ploče Project 2 (GISP2).

Ubacivanje prašine, čađe i drugih toksičnih kemikalija u atmosferu, kao i vodene pare kako bi se formirao neprekidni oblačni pokrivač, dovelo bi do znatnog smanjenja sunčeve svjetlosti na sjevernoj hemisferi i većem dijelu planete, što bi dovelo do naglog nastupanja hlađenja viđenog u zapisima ledene jezgre. O temperaturi se u stvari može zaključiti iz ledenih jezgri koristeći vodeni izotopski sastav δ18O kao proxy (mjera odnosa stabilnih izotopa kisik-18 (18O) i kisik-16 (16O)). Kao što je prikazano u ledenim jezgrama s Grenlanda, temperatura je pala za 4-10 ° C.

Younger Dryas Temperature
© Data from Mayewski et al 1997GISP2 ledena jezgra Grenlanda, podaci bidecadal izotopa kisika.
Ovaj katastrofalni događaj mogao bi također objasniti nagle klimatske promjene i nestanak biljaka i velikih sisavaca, uključujući mastodonte i mamute, kao i nestanak 'naselja Clovis' - ljudi za koje se zna da su u tom trenutku naseljavali Sjevernu Ameriku - čija su nalazišta prekrivena crnim slojem bogatim ugljikom koji se podudara s događajem mlađeg drijasa.

Pored opaženih padova temperature, zapisi jezgre leda otkrivaju velike signale drugih elemenata, uključujući i porast u razini nitrata (NO3) i amonijaka (NH4).

Data from Mayewski et al 1997
Koncentracija glavnih iona GISP2 ledene jezgre Grenlanda
Još jedan noviji događaj pokazao je sličan i, srećom, mnogo manji signal u ledenim jezgrama. 30. lipnja 1908., bolid je ušao u Zemljinu atmosferu i eksplodirao nad slivom rijeke Tunguske u središnjem Sibiru, s procijenjenom silom nuklearnih eksplozija od oko 10 megaton. Smatra se da je ovaj fragment kometa bio promjera oko 40 metara, a sravnao je oko 80 milijuna stabala na 2.000 km2 šume.

Izneseno je nekoliko prijedloga o podrijetlu Tunguska bolida, ali astronomi počinju prihvaćati da je bio dio meteorskog pljuska Beta Taurida. Slovački astronom Lubor Kresak prvi je sugerirao da je komet fragment komete Encke, periodičnog kometa unutar orbite Jupitera koji proizvodi dvogodišnji meteorski pljusak, jedan od njih su Beta Tauridi krajem lipnja, a drugi je meteorski pljusak Južni Tauridi početkom studenog.

Tunguska
Zapisi prstenova drveća u Europi pokazuju kratak, ali vidljiv preokret u trendu, a godišnje širine prstenova stabala se smanjuju nakon 1908. godine.
Living and dead larch specimens from the Maritime French Alps
© Büntgen et al, 2012.Kronologija širine prstenova drveća s pomorskih francuskih Alpa
Gledajući zapise grenlandskih ledenih jezgri, odgovarajući skok i nitrata i amonijaka kao i sulfata vidljiv je točno u ovo vrijeme.

Tunguska Ammonium Nitrate Sulfate
© Data from Mayewski et al 2007.Koncentracija glavnih iona GISP2 ledene jezgre Grenlanda
Potpis Tunguske otkriva porast nivoa sulfata - što je, kao što smo vidjeli, prisutno i u sloju mlađeg drijasa - iako su tipično povezani s vulkanskim erupcijama koje unose veliku količinu sumpora u donju stratosferu, koji zatim reagira da stvori čestice sulfatnih aerosola.

Emisije nitrata i amonijaka općenito se smatraju pokazateljima izgaranja biomase šumskih požara i travnjaka. Te signale obično prate visoke razine formijata (HCOO) i organskih markera, uključujući vanilnu kiselinu i p-hidroksibenzojevu kiselinu. Međutim, drugi faktori također mogu utjecati na višu razinu ovih iona.

S napretkom tehnologije provedena je spektralna analiza kometa kako bi se analizirao sastav kometnih tijela i njihovih repova. Među elementima koji su identificirani, amonijak je prisutan i u kometi Hale-Bopp i u kometi Alley, s impliciranim omjerom amonijak-voda u rasponu od 0,4-2%.

Međutim, to je obično nedovoljno da bi se objasnile visoke razine amonijaka koje se mogu vidjeti u ledenim jezgrama koje odgovaraju događajima udara kometa. Analizirajući podatke iz ledene jezgre GISP2, Melott i ostali opisuju četiri načina na koji komet može proizvesti nitrat i amonijak pri ulasku u atmosferu - a koji bi odgovarali porastu primjećenom u vrijeme Tunguska eksplozije.
  1. Sagorijevanje biomase (posljedica požara nastalih uslijed udara)
  2. Izravni polog (od bolida)
  3. Ionizacija atmosfere (dok kometa ulazi u atmosferu)
  4. Led, atmosferska ionizacije i Haber proces
Dodirujući prvu točku, Melott objašnjava da sagorijevanje biomase zbog šumskih požara uzrokovanih eksplozijom ne može objasniti visoku razinu nitrata i amonijaka:
Postoji značajan problem u korištenju sagorijevanja biomase kao objašnjenja Tunguska događaja. Sinkroni porast oba iona u podacima jezgre leda za zimu 1908-09 u signalu GISP2 jasan je i pouzdano datiran s visokom vremenskom razlučivosti. Kao što ćemo vidjeti, izgaranje biomase može biti samo neznatan doprinos signalu za ovaj događaj. Područje šumskih požara bilo je promjera svega 10-20 km u dijametru (Wasson 2003). Ako velikodušno pretpostavimo izgaranje šume na 100 000 ha, površinsko taloženje amonijaka iznad sjeverne hemisfere iznosi samo 10^7 kg m-2, i samo je nešto veće za nitrat. Zbrajanjem nitrata bilo iz GISP2H ili GISP2 dobivamo ~ 5 × 10 ^ 6 kg m-2 za taloženje nitrata ili amonijaka nakon Tunguske, tako da očigledno izgaranje biomase nije dovoljno. Snažan signal uslijed Tunguske jedan je od najviših porasta tijekom posljednjeg stoljeća (Dreschhoff 2002; Olivier i sur., 2006).
Atmosferska ionizacija, Melottov treći mehanizam za proizvodnju nitrata, sugerira da kad komet uđe u atmosferu, on ionizira okolni zrak, omogućavajući sintezu dušičnog oksida. To bi moglo objasniti opažene poraste nitrata, no nije poznato da se amonij proizvodi atmosferskom ionizacijom i, kao što je gore spomenuto, količina NH4 u kometama često je premala da bi se objasnile visoke razine zabilježene u ledenim jezgrama. Posljednji mehanizam koji je Melott naglasio je stoga najvjerojatniji kandidat koji može objasniti veliku prisutnost amonijaka 1908. godine. Melott objašnjava:
Haber proces sinteze amonijaka razvijen je za gnojiva i municiju 1909. U uvjetima visokog tlaka, dušik i vodik reagiraju tako da formiraju amonijak. Formacija amonijaka nije privilegirana termodinamički pri višim temperaturama u odnosu na molekulski dušik i vodik zbog nepovoljne entropije reakcije. Međutim, nepovoljna slobodna energija reakcije može se prevladati visokim tlakom koji postoji u udarnom prednjem dijelu komete koji ulazi u atmosferu. Kako su nitrati koji su procijenjeni i za Tungusku i mlađi drijas iz konvencionalnog atmosferskog postupka dostatni za objašnjenje podataka za oba događaja, razumno je da bi se usporedna količina amonijaka koja se nalazi u jezgrama također mogla sintetizirati na ovaj način, pomoću kometarnog leda.

Pretpostavljena ledena masa u Tunguska kometu nije dovoljna da bi se sintetiziralo dovoljno amonijaka da bi objasnila ledene jezgre Grenlanda. Međutim, predloženo je da je barem jedan fragment udario u močvarno, djelomično rastopljeno područje permafrosta, stvarajući jezero Čeko (Gasperini i sur., 2008). Na osnovu veličine vjerojatnog kraterskog jezera, dovoljna količina vode bila bi prisutna kao reaktant za sintezu amonijaka.
Raspravlja se oko toga je li jezero Čeko nastalo udarom ili je već bilo prisutno. Prisutnost jezera prije 1908. godine, a samim tim i vode potrebne za sintezu amonijaka, dala bi dodatnu podršku objašnjenju koje je Melott dao za signal pronađen u ledenim jezgrama.

Ispitivanje mogućeg udara kometa početkom 1883.

Vratimo se unatrag i pogledajmo signale ledene jezgre oko vremena Krakatau erupcije u kolovozu 1883. godine.

Antarctic Ammonium and Nitrate Concentrations.
© Sigl et al., Nature, 2015. / Mayewski et al., 2005.Koncentracije amonijaka i nitrata, Antarktika
Porast sumpora vidljiv u zapisima s grafikona sumpora koji nije od morske soli (nssS) može se pouzdano povezati s erupcijom. Međutim, gornji grafikon otkriva dva velika signala za vrhunac amonijaka i nitrata početkom 1883. Ti se porasti stoga ne mogu objasniti erupcijom, koja se kronološki dogodila nakon porasta (vidi vertikalnu isprekidanu liniju). Amonijev signal koji vidite tamo je zapravo drugi po veličini za 19. stoljeće (barem što se tiče WAIS Divide ledene jezgre), koji počinje oko siječnja 1883. godine i ima vrhunac u veljači iste godine.

Iako su komunikacijski kanali u to vrijeme bili rudimentarni, ne postoje suvremeni medijski izvještaji o velikom požaru ili događaju izgaranja koji se dogodio na Južnoj hemisferi u godini koja je dovela do signala. Stoga se pitam ukazuju li porasti amonijaka i nitrata na kometarni izvor signala početkom 1883. godine, možda istim mehanizmom koji je Melott opisao za Tungusku, uzrokovan fragmentom kometa - otprilike bolidom veličine Tunguske - koji udara u ocean ili ledenu ploču (ili uzrokuje ablaciju nadzemnim zračnim udarom).

WAIS Divide Location
© usap-dc.orgLokacija WAIS Divide, zapadni Antarktik.
Ledene jezgre također otkrivaju veliki porast bromida:

WAIS Divide Antarctic Ice Core, normalized Bromide measurement.
© Data from Sigl et al., Nature, 2015.
Porast bromida jedan je od najjačih signala 19. stoljeća za ledenu jezgru WAIS Divide. Bromid se nalazi u relativno niskim koncentracijama u Zemljinoj kori, otprilike u istoj koncentraciji kao i kod meteorita ili 1ppm. Pa kako objasniti veliki porast pronađen 1883. godine?

Ocean sadrži mnogo veće koncentracije bromida u odnosu na Zemljinu koru. Udar komete u ocean mogao bi objasniti neobično visok signal u ledenoj jezgri, kao što su ovdje objasnili Pierazzo i suradnici:
Udar asteroida od 500 m povećava sadržaj vodene pare u gornjoj atmosferi za više od 1,5 puta u odnosu na pozadinski nad širokom regijom koja okružuje točku udara prvi mjesec nakon udara. Halogeni, ClY (klor) i BrY (bromid) prate raspodjelu vodene pare, s početnim povećanjem od preko 20 i 5 puta normalne pozadinske, u istoj regiji koja okružuje udar. Uznemirenost se na kraju proširila na sjevernu hemisferu, gdje sadržaj vodene pare ostaje oko 50% iznad pozadinske prve godine nakon udara, dok ClY i BrY prelaze pet puta i dvostruko su veće od njihove pozadinske vrijednosti.
Snažan bromidni signal, zajedno s porastom amonijaka i nitrata, podržava mogućnost da je bolid udario Zemlju negdje u južnim oceanima početkom 1883.

Još jedan stratigrafski nalaz upućuje na to kakva bi to bolid mogo biti. Veliki signal crnog ugljika izmjeren je u ledenoj jezgri Summit2010 (koja se nalazi u blizini mjesta GISP2) za Tunguska događaj, zajedno sa porastom titana.

Summit2010 Greenland Ice Core, elemental concentrations.
© Data from McConnell et al., Science, 2007.Summit2010 ledena jezgra Grenlanda, koncentracije elemenata.
Crni ugljik sačinjen je od kuglica koje sadrže ugljik i koje nastaju nepotpunim sagorijevanjem biomase i fosilnih goriva. Apsorbira solarnu energiju i za razliku od CO2 ostaje u atmosferi samo danima ili tjednima prije nego što ne padne putem padalina. Zbog svoje sposobnosti smanjenja reflektivnosti površine (albedo), zagrijava snijeg na koji pada te povećava topljenje. Iako je crni ugljik općenito povezan s izgaranjem biomase, on nije dobro definiran spoj, koji sadrži različita fizička i kemijska svojstva ovisno o lokaciji. Može li se prisutnost crnog ugljika u ledenoj jezgri objasniti drugim čimbenikom?

Osim što dolaze u različitim oblicima i veličinama, meteoriti imaju i različite sastave. Postoji klasa meteorita koji se nazivaju ugljični hondriti ili hondriti tipa C, koji su bogati ugljikovim spojevima, vodom i litofilnim elementima poput silicija, uključujući kisik, titan i aluminij. Ova klasa meteorita je u suprotnosti s drugima koji pretežno sadrže minerale poput magnezija. Zapisi ledene jezgre ne pokazuju jak magnezijev signal ni na antarktičkoj WAIS Divide za 1883. niti na Grenlandu za Tunguska udar. No potonji umjesto toga ima snažan signal za litofilne elemente poput ugljika i titana, što još više pojačava hipotezu da je bolid koji je 1908. ušao u atmosferu iznad Sibira bio hondrit bogat ugljikom.

Jezgra WAIS Divide također pokazuje najjači porast crnog ugljika u cijelom 19. stoljeću, počevši od siječnja 1883. do vrhunca u veljači iste godine, što je u skladu s signalom uočenim u ostalim elementima.

WAIS Divide Antarctic Ice Core, normalized BC measurement.
© Data from Sigl et al., Nature, 2015.WAIS Divide ledena jezgra Antarktika, normalizirano BC mjerenje.
Kao što je spomenuto ranije, ne postoje podaci o velikom šumskom požaru ili izgaranju biomase koji bi objasnili ovaj veliki porast u južnoj hemisferi. Ali postoje li dokazi da je bolid udario ocean? Da se takav događaj dogodio, mogli bismo očekivati niz valova koji se protežu od točke udara miljama u svim smjerovima. Pogled na zapise australskog Zavoda za meteorologiju pokazuje niz uzastopnih valova koji su 25. prosinca 1882. pogodili obalu Stanleyja u Tasmaniji:
Zapisi o cunamiju koji je utjecao na Australiju od vremena europskih naseljavanja

Datum: 25. prosinca 1882.
Australska regija u kojoj su zabilježeni efekti tsunamija: TAS (Tasmanija)
Izvorna regija: nepoznato
Komentari: Četiri uzastopna vala pri čemu je treći bio visok tri ili četiri metra, kako je prijavljeno u Stanleyju
Iako ni na koji način ne može biti zaključno, s obzirom na vrijeme i mjesto zabilježenog događaja, to bi moglo ukazati na kometarni udar kao izvor uzastopnih valova opaženih u Tasmaniji.

Nažalost, u podacima ledene jezgre nema podataka o drugim elementima poput titana koji bi pojačao moju hipotezu o utjecaju bolida na ili u blizini južnih oceana oko početka 1883.

Zemaljske promjene - Kozmička veza

Predloživši da je fragment komete ušao u Zemljinu atmosferu početkom 1883., možda jedan koji se odvojio od Velikog kometa iz 1882, predložio bih još jedan "udar" koji je komet možda imao na Zemlju - makar jedan "na daljinu": pokrenuvši Krakatau erupciju u svibnju 1883.

Kozmički utjecaj na Zemljinu vulkansku aktivnost su širok proučavani. Istraživač Jamal Shrair u ovom se članku bavi kozmičkim zračenjem, opisujući ogromne dokaze potkrijepljene statističkim podacima o odnosu između solarnog ciklusa, potresa i vulkanskih erupcija. U posljednjem desetljeću objavljene su brojne studije koje povezuju solarnu aktivnost sa 'zemaljskim promjenama'. Jedno je takvo istraživanje pokazalo 80%+ korelaciju vulkanskih erupcija magnitude VEI 5+ sa niskim razinama sunčeve aktivnosti i 87,5% korelaciju za najveće erupcije (> VEI 6), kao i 100% korelaciju za 7 najjačih potresa.

U novije vrijeme, istraživanje koje je objavio japanski istraživač Toshikazu Tbisuzaki analiziralo je 11 erupcija vulkana bogatih silikatima u Japanu u posljednja 3 stoljeća i otkrilo da se 9 od njih dogodilo tijekom solarnog minimuma. Zanimljivo je da su silikati piezoelektrični materijali - oni pretvaraju električnu struju u mehaničku deformaciju i obrnuto.

Treća studija koju je na Tajvanu vodio Jann-Yeng Liu otkrila je da se anomalične promjene gustoće elektrona i elektromagnetskih signala u ionosferi događaju popodne / navečer 1-5 dana prije velikih potresa magnitude 6,0 i više (analizirano u Indoneziji, Kini, Japanu i Tajvan). Shrair opisuje proces koji izaziva potrese i erupcije potaknute vanjskim pritiskom koji djeluje na magnetsko polje Zemlje:
Fluktuacije kozmičko-solarnih zračenja napajaju ionosferu. To rezultira anomalijama geomagnetskih polja što uzrokuje stvaranje vrtložne struje. Vrtložna struja zagrijava stijene u rasjedima i posljedično će se smanjiti intenzitet otpornosti i ograničenje statičkog trenja stijena. Ovo je glavni proces koji pokreće potrese i erupciju vulkana.
Potvrđujući ideju da erupcije i potrese pokreće sunčevo zračenje, od kraja 18. stoljeća sve veće erupcije (osim Pinatubo erupcije 1991.) događale su se u razdobljima niske sunčeve aktivnosti. Tu se ubrajaju Grimvotn 1783-85., Tambora 1810., Krakatau 1883., Santa Maria 1902. i Novarupta 1912. U novije vrijeme zabilježeno je 11 velikih potresa magnitude 8,0 i više nakon pada sunčeve aktivnosti između 2004. i 2010.
Sunspot Count. Royal Observatory of Belgium, Brussels.
© Royal Observatory of Belgium, Brussels.Broj sunčevih pjega.
Pa što je s kometima; da li oni također igraju ulogu u zemaljskim događajima?

U knjizi "Zemaljske promjene i ljudsko-kozmička veza", Pierre Lescaudron opisuje električnu prirodu kosmosa i objašnjava mogući mehanizam pomoću kojeg komete induciraju vulkanske erupcije:
Sunce je električno aktivno i pozitivno nabijeno. Okruženo je električno negativnim slojem (heliosfera) koji se proteže izvan Sunčevog sustava, kao što je prikazano na donjem dijagramu:
The Sun and its heliosphere
© sott.netSunce i njegova heliosfera.
Sunce-heliosfera par djeluje poput divovskog kondenzatora koji se prazni putem planetarnih poravnanja i/ili stranih predmeta koji ulaze u Sunčev sustav, na isti način kako se aparat protiv buba prazni kad komarac uleti unutar njega.

Glavni kandidat za pokretanje takvih solarnih pražnjenja su kometi, jer su električno vrlo aktivni (na što ukazuje i njihov intenzivni sjaj) i imaju vodljive plazma repove koji se protežu stotinama milijuna kilometara.

Kad komet pokrene pražnjenje solarnog 'kondenzatora', Sunce oslobađa izbacivanje koronalne mase (CME), to su ogromne količine protona (pozitivno nabijene čestice). Ako se pravilno orijentiraju, ta pražnjenja mogu doseći Zemlju. Dijagram ispod prikazuje učinak takvih pražnjenja na naš planet:
Earth's electric fields and potentials according to solar activity.
© sott.netElektrična polja Zemlje i potencijali prema sunčevoj aktivnosti.
S desne strane slike solarna aktivnost je slaba; stoga Zemlja prima malo (pozitivno nabijenih) solarnih vjetrova (mala žuta strelica). Kao posljedica toga, električni potencijal Zemljine ionosfere je manje pozitivan i ima tendenciju da privlači manje slobodnih elektrona sa Zemlje na njenu površinu, čineći je manje negativno nabijenom. Kao rezultat, smanjuje se električno polje između ionosfere i Zemljine površine (atmosfersko E-polje) (mala narančasta strelica na desnoj slici) .

Uz manje slobodnih elektrona koji su privučeno iz unutrašnjosti Zemlje na njenu površinu, električno polje između Zemljine površine i njene jezgre se također smanjuje (mala crvena dvostruka strelica na desnoj slici) .

Ovo električno polje je vezivna sila planeta; ono 'drži planet zajedno'. Brutalni solarni izboj može izazvati nagli skok pozitivnog naboja ionosfere, što se pretvara u nagli porast sile vezivanja. Gruba, ali dovoljno točna analogija je ako biste držati naranču u ruci, a zatim je naglo stisnuli.

Ovaj "stisak planete" nije jedini učinak solarnih pražnjenja koje pokreću kometarni izvori. Zemljinu rotaciju također pokreće Sunce. Kad Zemlju pogodi solarni izboj, ona prolazi kroz sitno ubrzanje. Takvo ubrzanje može imati dvije posljedice:
  • Sitno proklizavanje kore. Gustoća kore manja je od gustoće plašta, stoga se kora i plašt neće usporiti istom brzinom. Plašt je gušći, ima veći zamah i neće usporiti jednako brzo kao kora. Razlika u rotaciji između kore i plašta jednaka je proklizavanju kore. Proklizavanje kore i ogromni stres koji to vrši na granici kore/plašta glavni su uzrok vulkanizma i seizmičnosti.
  • Blaga deformacija oblika našeg planeta. Doista, kao što je prikazano na donjem dijagramu (desno), što se brže naš planet vrti, to je jača centrifugalna sila (crvene strelice) koja deformira Zemlju u više elipsoidni (ovalni) oblik. Suprotno tome, s lijeve strane, naš je planet podvrgnut nižoj frekvenciji vrtnje, što inducira ograničenu centrifugalnu silu, koja deformira naš planet manje i tako zadržava više sferični oblik:
How Earth spin rate affects its shape.
© sott.netKako brzina vrtnje Zemlje utječe na njen oblik.
Naravno, sitne deformacije našeg planeta uzrokovane promjenama solarne aktivnosti izazivaju ogroman mehanički stres na Zemljinoj kori. Izravne manifestacije ovog stresa kore su potresi i erupcije.
Kao što je gore opisano, veza između kometa i vulkanskih erupcija može se objasniti solarnim pražnjenjem koje je uzrokovano prolaskom komete dok prolazi perihel. Ta solarna pražnjenja induciraju porast pozitivnog naboja u zemaljskoj ionosferi, stvarajući blago ubrzanje Zemlje što može dovesti do proklizavanja Zemljine kore, što je veliki uzrok vulkanizma i potresa. U vrijeme Velikog kometa 1882. godine, u studenom iste godine, ubrzo prije nego što je kometa dosegla maksimalnu svjetlinu, Sunčeva aktivnost iznenada je porasla, a sunčeve baklje nadmašile su intenziteta od 500 18., 20. i 21. studenoga (primjetne baklje imaju intenzitet veći od 3). Ovi solarni porasti bili su uzrok magnetske oluje iz studenog 1882., koja je imala izvanredne učinke:
...imajući utjecaj na telegrafske sustave koji su u nekim slučajevima bili beskorisni. Savannah Morning News izvijestio je da je "sklopna ploča u uredu Western Union u Chicagu nekoliko puta zapaljena, a nanijeta je i velika šteta na opremi. U Milwaukeeju je dobrovoljna električna struja "u jednom trenutku bila dovoljno jaka da pokrene električnu lampu". Mjerenja koja su izvršena u Ujedinjenom Kraljevstvu, gdje je telegraf također pogođen, pokazala su da je prisutna telurična struja pet puta jača od normalne...
Tako je niz triju uzastopnih sunčevih baklji u trenutku prolaska Velike komete stvorio magnetsku oluju u studenom 1882., utjecavši na zemljinu ionosferu i stvorivši blagu razliku u rotaciji između Zemljine kore i plašta, čineći naš planet više sklonim zemaljskim promjenama i što je vjerojatno uzrokovalo - ili barem doprinijelo - seizmičkoj aktivnosti registriranoj prije Krakatau erupcije koja je kulminirala eksplozivnom erupcijom 27. kolovoza 1883. godine.

Gledajući zapise ledene jezgre na Antarktici u vrijeme erupcije, pronalazimo i neobično velike signale elemenata koji se ne mogu objasniti erupcijom i koji se ne mogu povezati s velikim šumskim požarima (mada se neki općenito mogu povezati s izgaranjem biomase). To se, međutim, može objasniti kometarnim tijelom koje ulazi u atmosferu i utječe na ocean ili možda ledenu ploču u blizini Južnog pola. Bolid, možda fragment Velikog kometa iz 1882. godine, bio je dovoljno velik da uzrokuje izraženi porast u ledenoj jezgri Antarktika, ostavivši jedan od najvećih signala elemenata 19. stoljeća, ali njegov bi ulazak bio previše udaljen od bilo kojeg ljudskog naselja da bi ga mogli vidjeti promatrači.

Reported fireball events worldwide, each with 10+ reports
© AMSPrijavljeni događaji vatrenih kugli širom svijeta, svaki sa 10 i više izvještaja.
Dok ulazimo u razdoblje smanjenog broja sunčevih pjega i onog što sve veći broj znanstvenika naziva velikim solarnim minimumom, uskoro ćemo - u narednim godinama - početi svjedočiti porastu velikih događaja zemaljskih promjena. U stvari, jedan učinak solarnih minimuma je da oslabi heliosferu koja okružuje Sunčev sustav i magnetosferu koja okružuje Zemlju. Heliosfera i magnetosfera su dva "štita" koji nas brane od dolaznih bolida. Iako Zemlja neće biti u potpunosti bez obrane, površina Mjesec ispunjena kraterima daje nam predoždbu o sudbini astronomskih tijela lišenih magnetosfere.