Het is 2012, het jaar waarin volgens sommige mensen, op grond van een omstreden interpretatie van een Maya-codex, de wereld zal vergaan. Bij de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zijn ze daar wat minder blij mee, want ze ontvangen geregeld bericht van verontruste mensen. Aan de andere kant is het natuurlijk een uitstekende gelegenheid voor de door bezuinigingen geplaagde organisatie om haar maatschappelijk nut aan de Amerikaanse bevolking te laten merken. In onderstaand filmpje wordt een geliefde 2012-ramptheorie ontkracht: een bovenmatig sterke zonnevlam, die het leven op aarde zou bedreigen.
Overigens zijn bepaald niet alle zonnevlammen in het heelal zo onschuldig. Op rode-dwergsterren treden geregeld verwoestende zonnevlammen op, die levensvormen op een planeet die daar omheen draait, zou dwingen een schuilplaats te zoeken.
Het was een van de ontdekkingen die in 2010 natuurkundigen flink hoofdpijn bezorgden. Efraim Fischbach, onderzoeker aan Purdue Universiteit ontdekte op toevallige wijze iets wat tot nu toe door natuurkundigen als ketterij werd beschouwd: de radioactieve vervalsnelheid is niet altijd constant.
Uit onderzoek blijkt namelijk dat bepaalde radioactieve isotopen (silicium-32 en radium-226, het getal achter het streepje geeft het totale aantal kerndeeltjes aan) in de winter tienden van procenten sneller uit elkaar vallen dan in de zomer, m.a.w. hun halfwaardetijd in de winter is korter dan in de zomer. Fischbach verklaart dat uit de kleinere afstand tot de zon in de noordelijke winter (147 miljoen kilometer vergeleken met 152 in de noordelijke zomer waardoor naar schatting 3% meer zonneneutrino’s de aarde raken in januari dan in juli).
Volgens de bestaande natuurkundige theorieën beïnvloeden neutrino’s de genoemde reacties niet. Alleen de kans dat een atoomkern uit elkaar valt is bekend. Dit wordt de halfwaardetijd genoemd: de tijd waarin de helft van de atoomkernen uit elkaar gevallen is. Na twee keer de halfwaardetijd is driekwart uit elkaar gevallen enzovoort. Van zeer radioactieve stoffen is de halfwaardetijd een fractie van een seconde, van de vrij stabiele isotopen uranium-238 en thorium-232 bedraagt deze miljarden jaren.
Zonnevlammen na dalen radioactiviteit
Dertien december 2006 werd een tweede aanwijzing gevonden toen de vervalsnelheid van de kortlevende isotoop mangaan-54 anderhalve dag voor het begin van een zonnevlam tot tijdens de zonnevlam, met tienden van procenten daalde. Het effect bleek onafhankelijk van de stand van de zon.
De zonnevlam van vijf december 2006 was buitengewoon fel en spectaculair.
Een kilometer onder de Italiaanse granietberg Gran Sasso vindt het donkere-materie detectie-experiment DAMA plaats. In honderd kilo natrium-titaanjodide, een zout, wordt het aantal radioactieve reacties gemeten. Hier bleek in januari het aantal radioactieve reacties lager te liggen dan in juni. Wat zorgt er voor dat de hoeveelheid radioactieve reacties in de zomer hoger is dan in de winter?
Donkere materie
Volgens de meeste astronomen hangt er een onzichtbare halo donkere materie rond het melkwegstelsel. Deze halo bevat veel meer massa dan de zichtbare materie en verklaart waarom sterren vlak bij het galactisch centrum nauwelijks sneller ronddraaien dan sterren verder van het centrum.
De zon draait in ongeveer 225-250 miljoen jaar rond de kern van de melkweg. Op dit moment beweegt de zon met 220 km/s in de richting van de ster Wega in het sterrenbeeld Hercules. De omloopbaan van de aarde maakt een hoek van rond de zestig graden met de omloopbaan van de zon rond de melkweg. In juni beweegt de aarde het meest in de richting van Wega en veegt dan de meeste donkere materie op. In januari beweegt de aarde juist het meest tegen de beweging van de zon in waardoor minder donkere materie wordt geschept.
Vermindert donkere materie bepaalde vormen van radioactiviteit?
Het is niet logisch dat een kortere afstand tot de zon leidt tot een verhoogde radioactiviteit. Dit is ook ontkracht door metingen aan de plutoniumreactor aan boord van de ruimtesonde Cassini die nu Saturnus fotografeert: de radioactiviteit bleek niet verminderd ook op grote afstand van de zon. De correlatie met DAMA spreekt echter een heel andere taal. Toevallig stemmen de punten waarop de aarde maximaal tegen de galactische draairichting in beweegt en de zon het dichtst nadert, redelijk nauwkeurig overeen.
Volgens sommige modellen is donkere materie oneffen verdeeld. Het is mogelijk dat een zeer snel bewegende wolk donkere materie van enkele astronomische eenheden groot zorgde voor zowel magnetische explosies op de zon (door thermonucleaire reacties in de fotosfeer te verstoren) als een vermindering van de radioactiviteit op aarde.
