Nel 1992, l'archeoastronomo Kim Malville stava aiutando a condurre una spedizione di studenti di archeologia nell'area del Chaco Canyon nel New Mexico, una volta metropoli della società di Pueblo piena di case in pietra costruite in modo complesso. Uno dei suoi studenti notò qualcosa di insolito scolpito nella superficie della roccia. "Era coperto da numerosi petroglifi", ricorda Malville, "uno dei quali era questo strano punto circolare con i capelli che ne uscivano dal bordo. La gente pensava che fosse un insetto o un segno di spunta."
"Ho scherzato sul fatto che solo un astronomo solare potrebbe trovarlo così bello", afferma Malville, ora in pensione. Ciò che rese quel petroglifo, o disegno di roccia, così bello per Malville fu la sua sorprendente somiglianza con un fenomeno che aveva acquisito familiarità con il suo lavoro di astronomo solare prima di dedicarsi all'archeologia: un'espulsione di massa coronale.
La corona del sole è l'aura super-calda del plasma che circonda la nostra stella come una corona o aureola. Questo strato di gas carico si estende per migliaia di miglia nello spazio sopra la superficie del Sole. Un'espulsione di massa coronale è essenzialmente ciò che sembra: una grande espulsione di plasma dalla corona del Sole nello spazio, di solito causata da un bagliore solare o altro scoppio dalla superficie del Sole. Questo plasma viene allontanato dal Sole in un arco che sembra sollevarsi e rompersi, lanciando gas carico a velocità di centinaia di miglia al secondo.
La corona del Sole è luminosa, ma molto più fioca della superficie della stella, il che significa che di solito è invisibile ad occhio nudo. Tuttavia, c'è una volta in cui la corona diventa chiaramente visibile. Quando la luce del Sole viene bloccata dalla Luna che si muove di fronte ad essa durante un'eclissi solare, diventa possibile vedere la corona che serpeggia brillantemente dai bordi dell'ombra in cui un tempo il Sole splendeva. Durante un'eclissi solare, è anche possibile vedere i viticci di un'espulsione di massa coronale, che si staglia contro il cielo.
Per Malville, il petroglifo inciso sul fianco della Piedra del Sol era quasi certamente una rappresentazione di un evento celeste così sorprendente di un artista di Pueblo. "Questa immagine è unica", afferma Malville. "Non esiste nessun altro tipo di oggetto di arte rupestre che io conosca che abbia questa forma."
La corona vista nel novembre 2012, l'ultima volta che un'espulsione di massa coronale ha coinciso con un'eclissi solare (Nicholas Jones / Flickr) In uno studio pubblicato nel 2014 sulla rivista Mediterranean Archaeology and Archaeometry, ha iniziato a dimostrare una connessione tra ciò che ha visto nella scultura della roccia e ciò che i cieli stavano facendo in quel momento. Se il petroglifo rappresentasse davvero un'eclissi, pensò, potrebbe far luce sulla relazione speciale che esisteva tra il popolo Pueblo e il Sole.
Basandosi sui calcoli delle orbite della Luna e della Terra, Malville nota che un'eclissi solare totale era visibile nell'area del Chaco Canyon l'11 luglio 1097, intorno all'altezza dello sviluppo dell'area. Tuttavia, questo da solo non ha dimostrato che il disegno sul petroglifo mostrasse effettivamente un'espulsione di massa coronale. Questo perché le possibilità che si verifichino sia un'eclissi solare che un'espulsione coronale in tandem sono poche.
"Possiamo elencare da una parte il numero di volte in cui un'espulsione di massa coronale è stata osservata durante un'eclissi", afferma Malville, osservando che l'evento più recente si è verificato nel 2012.
Una delle poche occorrenze osservate in precedenza avvenne nel 1860, quando un astronomo spagnolo riuscì a tracciare un'espulsione di massa coronale durante un'eclissi solare. Quel disegno che ricorda fortemente il petroglifo della Piedra del Sol.
Un disegno di un'eclissi solare nel luglio 1860 dell'astronomo Gugliemo Tempel sembra anche mostrare un'espulsione di massa coronale (Università del Colorado) Per dimostrare la sua ipotesi, Malville ha collaborato con l'astrofisico José Vaquero, specializzato nella ricostruzione dell'attività solare del passato usando le prove lasciate sulla Terra. Per quanto possa sembrare improbabile, uno degli indizi che Vaquero usa sono gli alberi.
Quando i raggi del sole colpiscono gli atomi nell'atmosfera terrestre, possono creare molecole radioattive chiamate radionuclidi, incluso il radiocarbonio usato nella datazione di materiale organico. Quelle molecole radioattive si legano alla materia vivente, come gli alberi. Analizzando la quantità di radiocarbonio rimasta nei campioni di anelli di un albero risalenti a un determinato anno, gli scienziati possono estrapolare quanta energia il Sole stava sparando verso l'atmosfera terrestre in quel momento. Un Sole più attivo è molto più probabile che spari regolarmente espulsioni di massa coronale.
L'analisi di Vaquero ha scoperto che il Sole ha raggiunto il massimo dell'attività nel suo ciclo di attività magnetica nell'anno 1098, appena un anno prima dell'eclissi del Chaco Canyon. Ciò significa che il popolo Pueblo quell'anno vide un Sole in uno stato di "grande agitazione" bloccato dalla Luna, dice Malville, rendendo forte l'espulsione di massa coronale durante l'eclissi.
C'è una credenza comune nei tempi moderni che prima dell'avvento della scienza e dell'astronomia moderne, le eclissi erano considerate un evento inquietante e viste con terrore. Malville è fortemente in disaccordo con questo trope. Indica il petroglifo di Piedra del Sol come prova che questo evento non è stato temuto ma piuttosto venerato come esempio del "potere e sacralità del sole". Dopotutto, dice, sembra che un artista abbia preso il tempo di disegnare come accadde invece di rannicchiarsi nella paura e in seguito minuziosamente scavato in una roccia sacra nella comunità.
"Sembra che sia stato fatto con amore", dice Malville. "Penso che sia stato celebrativo, e penso che sia abbastanza comune con la maggior parte delle eclissi in passato."
