In 1992 hielp archeoastronoom Kim Malville bij het leiden van een expeditie van archeologiestudenten in het Chaco Canyon-gebied van New Mexico, ooit een metropool van de samenleving van Pueblo vol met ingewikkeld gebouwde stenen huizen. Een van zijn studenten zag iets ongewoons uitgehouwen in het oppervlak van de rots. "Het was bedekt met een aantal rotstekeningen", herinnert Malville zich, "een daarvan was deze zeer vreemde cirkelvormige stip met haren die uit de rand ervan kwamen. Mensen dachten dat het een insect of een teek was."
"Ik grapte dat alleen een zonne-astronoom zo mooi kon vinden", zegt Malville, die nu met pensioen is. Wat die rotstekening, of rotstekening, zo mooi voor Malville maakte, was de opvallende gelijkenis met een fenomeen waar hij in zijn werk als zonne-astronoom heel vertrouwd mee was geworden voordat hij zich tot archeologie wendde: een coronale massa-uitstoot.
De corona van de zon is de super hete plasma-uitstraling van onze ster als een kroon of halo. Deze geladen gaslaag strekt zich duizenden kilometers uit in de ruimte boven het oppervlak van de zon. Een coronale massa-uitstoot is in wezen hoe het klinkt: een grote uitstoot van plasma vanuit de corona van de zon naar de ruimte, meestal veroorzaakt door een zonnevlam of andere uitbarsting van het oppervlak van de zon. Dit plasma is gewelfd weg van de zon in een boog die lijkt op te komen en te breken, waarbij geladen gas wordt gelanceerd met snelheden van honderden mijlen per seconde.
De corona van de zon is helder, maar veel dimmer dan het oppervlak van de ster, wat betekent dat het meestal onzichtbaar is voor het blote oog. Er is echter één keer dat de corona sterk zichtbaar wordt. Wanneer het licht van de zon wordt geblokkeerd door de maan die ervoor beweegt tijdens een zonsverduistering, wordt het mogelijk om te zien dat de corona helder uit de randen van de schaduw kronkelt waar de zon ooit scheen. Tijdens een zonsverduistering is het ook mogelijk om de ranken van een coronale massa-uitstoot te zien, afgetekend tegen de hemel.
Voor Malville was de rotstekening geëtst in de zijkant van Piedra del Sol vrijwel zeker een afbeelding van zo'n opvallende hemelse gebeurtenis door een kunstenaar uit Pueblo. "Deze foto is uniek", zegt Malville. "Er is geen ander soort rock art-object waarvan ik weet dat het deze vorm heeft."
De corona zoals te zien in november 2012, de laatste keer dat een coronale massa-uitstoot samenviel met een zonsverduistering (Nicholas Jones / Flickr) In een studie gepubliceerd in 2014 in het tijdschrift Mediterranean Archaeology and Archaeometry, wilde hij een verband aantonen tussen wat hij zag in het rotstekenen en wat de hemel aan het doen was. Als de rotstekening inderdaad een eclips afbeeldde, dacht hij, zou dit licht kunnen werpen op de speciale relatie die bestond tussen het volk van Pueblo en de zon.
Op basis van berekeningen van de banen van de maan en de aarde merkt Malville op dat een totale zonsverduistering zichtbaar was in het Chaco Canyon-gebied op 11 juli 1097, rond de hoogte van de ontwikkeling van het gebied. Dit alleen bewees echter niet dat de tekening op de rotstekening daadwerkelijk een coronale massa-uitstoot vertoonde. Dat komt omdat de kans dat zowel een zonsverduistering als een coronale ejectie tegelijkertijd optreden klein is.
"We kunnen enerzijds een overzicht geven van het aantal keren dat een coronale massa-uitstoot is waargenomen tijdens een eclips, " zegt Malville en merkt op dat de meest recente gebeurtenis plaatsvond in 2012.
Een van de weinige eerder waargenomen gebeurtenissen was in 1860, toen een Spaanse astronoom erin slaagde om een coronale massa-uitstoot tijdens een zonsverduistering te schetsen. Die tekening die sterk lijkt op de Piedra del Sol-rotstekening.
Een tekening van een zonsverduistering in juli 1860 door astronoom Gugliemo Tempel lijkt ook een coronale massa-uitstoot te tonen (Universiteit van Colorado) Om zijn hypothese te bewijzen, werkte Malville samen met astrofysicus José Vaquero, die gespecialiseerd is in het reconstrueren van de zonneactiviteit uit het verleden met behulp van bewijsmateriaal dat op de aarde is achtergelaten. Hoe onwaarschijnlijk het ook klinkt, een van de aanwijzingen die Vaquero gebruikt, zijn bomen.
Wanneer de stralen van de zon atomen in de atmosfeer van de aarde raken, kunnen ze radioactieve moleculen maken die radionucliden worden genoemd, inclusief de radiokoolstof die wordt gebruikt in organisch daterend materiaal. Die radioactieve moleculen raken verstrikt in levende materie, zoals bomen. Door te analyseren hoeveel radiokoolstof er overblijft in monsters van boomringen die teruggaan tot een bepaald jaar, kunnen wetenschappers extrapoleren hoeveel energie de zon op dat moment naar de atmosfeer van de aarde schoot. Een actievere zon zal veel vaker op coronale massa-ejecties schieten.
Vaquero's analyse wees uit dat de zon in het jaar 1098 een maximale activiteit bereikte in zijn cyclus van magnetische activiteit - slechts één jaar vóór de zonsverduistering van de Chaco Canyon. Dit betekent dat de Pueblo-mensen dat jaar een zon in een staat van 'grote onrust' zagen die door de maan werd geblokkeerd, zegt Malville, waardoor een coronale massa-uitstoot tijdens de eclips een sterke mogelijkheid is.
Er is een algemeen geloof in de moderne tijd dat vóór de komst van de moderne wetenschap en astronomie, verduisteringen als een onheilspellende gebeurtenis werden beschouwd en met angst werden bekeken. Malville is het niet eens met deze trope. Hij wijst op de Piedra del Sol-rotstekening als bewijs dat deze gebeurtenis niet werd gevreesd, maar eerder werd gerespecteerd als een voorbeeld van de "kracht en heiligheid van de zon". Tenslotte lijkt het erop dat een kunstenaar de tijd nam om te schetsen het zoals het gebeurde in plaats van bang te worden van angst en later nauwgezet in een heilige rots in de gemeenschap uitgehouwen.
"Het lijkt erop dat het liefdevol is gedaan", zegt Malville. "Ik denk dat het feestelijk was en ik denk dat dat vrij normaal is bij de meeste eclipsen in het verleden."
