Från och med 536 e.Kr. himlen blev mörk i mer än ett år. I vissa delar av Europa och Asien, solen sken bara i ungefär fyra timmar om dagen, och "berättelser säger att solen inte gav mer ljus än månen, säger Dallas Abbott, som studerar paleoklimat och utomjordiska effekter vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. Den mystiska nedtoningen av solen ledde till global kylning, hungersnöd, och civila omvälvningar; kineserna rapporterade förmörkelser som fortfarande inte kan förklaras idag. Naturligtvis, "Folk trodde att det var världens undergång, säger Abbott.

Världen tog inte slut då, självklart, men denna period av intensiv nedtoning och nedkylning var början på en längre period av omvälvningar. Träd kämpade för att växa från 536 till 555 e.Kr. antyder att solnedbländningen var omfattande, och forskare vet inte exakt varför. Förra veckan, i en affisch vid mötet med American Geophysical Union, Abbott och hennes kollega John Barron från U.S. Geological Survey presenterade en ny tolkning av händelsen. Deras analys av en iskärna på Grönland pekar på undervattensutbrott som förde sediment och marina mikroorganismer in i atmosfären, där de hjälpte till att dämpa solljuset.

Det har varit känt att vulkanutbrott spyr ut svavel och andra partiklar i atmosfären som kan blockera solljus. Men geologiska register indikerar bara stora utbrott i 536 och 541, vilket inte räcker för att förklara den nioåriga nedåtgående ökningen av trädtillväxten. Dessutom, det skulle krävas mycket svavel och aska för att mörkna himlen så mycket, och en del av det materialet borde synas i berglager och iskärnor. Dock, säger Abbott, "mängden sulfat som avsattes var inte lika mycket som i andra utbrott där de upplever en liknande mängd dämpning."

Det fick henne och Barron att misstänka att stötar från rymdstenar kunde ha kastat upp tillräckligt med damm för att orsaka nedtoningen. Men nu, efter att ha analyserat en Grönlands iskärna, de har en annan teori.

Från en iskärna som heter GISP2, forskarna analyserade noggrant islager som lagts ner mellan 532 och 542 e.Kr. De mätte kemin i smältvattnet, och extraherade mikroskopiska fossiler för att studera dem under ett mikroskop.

Förvånande, lagren av iskärnan innehöll 91 fossiler av mikroskopiska arter som skulle ha levt i varma, tropiska vatten. "Vi hittade de överlägset mest mikrofossil på låg latitud som någon någonsin hittat i en iskärna, " säger Abbott. Som jämförelse, de kunde bara identifiera en art på hög latitud i blandningen.

Hur kom alla dessa värmeälskande tropiska och subtropiska arter hela vägen upp på Grönlands istäcke?

Teamet misstänker att de blåstes in i atmosfären av vulkanutbrott under vattnet nära ekvatorn. Istället för att släppa ut mycket svavel, dessa ubåtsutbrott (i ungefär 536 och 538 e.Kr.) skulle ha förångat havsvatten, den stigande ångan som bär kalciumbelastade sediment och mikroskopiska havsdjur ut i atmosfären. Efter att ha svävat runt i atmosfären ett tag, några av dessa partiklar skulle så småningom ha satt sig i Arktis.

Speciellt ekvatoriska vulkanutbrott kan påverka hela jordklotet och, en gång i atmosfären, de vita sedimenten och mikroorganismerna skulle ha varit väldigt bra på att reflektera solljus tillbaka ut i rymden. De är också svåra att upptäcka i sedimentregister, vilket förklarar varför de inte hade uppmärksammats tidigare.

Det finns fortfarande en liten möjlighet att rymdstenar som slår i närheten av ekvatorn kan ha kastat sedimenten och mikrofossilerna i luften, men iskärnens kemi och bristen på kosmiskt damm i lagren gör denna hypotes mindre sannolik. "Om det fanns påverkanshändelser, de måste vara relativt små, säger Abbott.

Nästa, hon och hennes team skulle vilja analysera en annan Grönlands iskärna för att se om de kan replikera dessa överraskande resultat.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.