Haagsche Courant, 12-06-1999

Zonnestorm, het àndere millenniumprobleem

In de loop van volgend jaar worden problemen verwacht met elektriciteitsvoorziening en satellieten. Televisie, telefoon en GPS dreigen ontregeld te raken. De oorzaak hiervan ligt in uitbarstingen van de zon. Hoewel er hard gewerkt wordt om de schade te beperken, bestaan er geen afdoende maatregelen.

Quebec, 13 maart 1989. Het was een rustige nacht toen zich vlak na twaalven de eerste storingen
voordeden in het elektriciteitsnet. Enkele sectoren waren uitgevallen. Maar voordat de ingenieurs een kans kregen om die af te koppelen, vielen ook elders stations uit. Binnen enkele minuten voltrok zich een cascade van storingen die zes miljoen mensen negen uur lang in het donker zette. Tegelijkertijd ervoer de politie in de Verenigde Staten vreemde radiosignalen. Agenten die in San Francisco contact zochten met de centrale kregen het 3000 kilometer noordelijker gelegen Minneapolis aan de lijn. Diezelfde nacht verloor de NASA het contact met enkele van haar satellieten.
Boven het rampgebied straalde het mysterieuze schijnsel van het noorderlicht. Helderder en zuidelijker dan ooit tevoren; zelfs Cuba en Porto Rica maakten melding van het poollicht.
De Aarde was geraakt door een storm, een zonnestorm. Een wervelende wolk van zeer heet gas (plasma), afkomstig van de zon en met voldoende energie om de Middellandse zee droog te koken, was op het magnetisch veld van de Aarde gestuit.

Dat de zon zo nu en dan uitbarstingen vertoont is al bekend uit de tijd van Galileo, toen de eerste telescopen verschenen. Toen ontdekte men vlekken op het oppervlak van de zon en merkte men dat het aantal zonnevlekken varieerde, en wel met een periode van elf jaar. Iedere elf jaar is er een zogeheten zonnemaximum met een groot aantal zonnevlekken en uitbarstingen (flares). Grote hoeveelheden gas in plasmavorm (elektronen en kernen bewegen door de hoge temperatuur los van elkaar) worden daarbij de ruimte in gestoten. Wanneer zo’n plasmawolk het pad van de Aarde kruist, kan dat de taferelen opleveren van maart 1989.

Aan het begin van deze eeuw viel het enkele opmerkzame wetenschappers op dat een uitzonderlijk helder poollicht steeds voorafgegaan werd door uitbarstingen van de zon twee tot drie dagen eerder. Toen in de jaren vijftig de groep van Professor Van Allen van de universiteit van Iowa vaststelde dat het poollicht veroorzaakt werd door elektronen, bevestigde dat het verband tussen poollicht, atmosferische storingen in het radioverkeer en zonneactiviteit.
In het huidige technologische tijdperk blijven de gevolgen echter niet beperkt tot het noorderlicht. Zonnestormen teisteren namelijk satellieten.
Bij het European Space Agency (ESA) in Noordwijk weten ze daarvan mee te praten. In 1982 schakelde de maritieme communicatiesatelliet MAREX spontaan in stand-by, en ook de bekende weersatelliet METEOSAT vertoonde herhaaldelijk kuren. Bij analyse van de storingen bleken deze steeds samen te vallen met observaties van intensief poollicht.
Dr Eamonn Daly is bij ESA belast met de bescherming van satellieten tegen wat men noemt het ruimteweer. “De stralingsschade is in twee categorieën te verdelen” legt hij uit. Zonnestormen veroorzaken naast stralingsschade ook plotselinge ontladingen in de vorm van vonken binnen de satelliet.
Straling kan elektronische componenten en circuits ontregelen of vernietigen. Met name microchips zijn hier gevoelig voor. Stralingsschade kan variëren van een fout in de data (denk aan een storende punt in een plaatje) tot uitval van functies zoals het onbestuurbaar worden van de satelliet.
Ontladingen zijn een indirecte vorm van stralingsschade. Elektronen in de zonnewind bouwen een lading op aan één kant van een satelliet. Na verloop van tijd loopt de elektrische spanning zo hoog op, dat er een spontane ontlading optreedt die de boordelektronica ernstig kan ontregelen.
Het is de taak van Daly’s groep om er op toe te zien dat satellieten beschermd worden tegen straling vanuit de ruimte. Gesloten metalen dozen moeten de elektronica aan boord tegen straling beschermen, maar afscherming is een kwestie van afweging: iedere gram afscherming gaat ten koste van het instrumentarium omdat het totale lanceergewicht beperkt is.
De andere soort van stralingsschade, ontladingen, zijn goeddeels te voorkomen door alle materiaal aan de buitenkant van de satelliet van een geleidende coating te voorzien. Vandaar het glimmende uiterlijk van satellieten.

Op de grond zijn elektriciteitsleidingen gevoelig voor de zonnewind. In Amerika bleek dat aan het eind van de 19e eeuw toen lange telegraafdraden zoveel stroom oppikten dat het systeem zonder voeding werkte. Marconisten hoorden in hun koptelefoon merkwaardige zwevende en fluitende geluiden, maar hadden geen idee van de oorsprong.
Nu is dat wel bekend: wanneer een wolk geladen deeltjes van de zon door het aardmagnetisch veld kolkt, vervormt dat het magnetisch veld. Als gevolg daarvan ontstaan er inductiestromen op het aardoppervlak. Indien de bodem niet geleidt -zoals in Canada waar de ondergrond voornamelijk uit graniet bestaat- zal de inductiestroom z’n weg zoeken door elektriciteitsleidingen.
Het probleem met inductiestromen is niet de stroomsterkte (enkele tientallen ampères), maar het feit dat het een gelijkstroom is binnen een wisselstroomcircuit. Transformatoren kunnen daar erg slecht tegen, ontwikkelen buitensporig veel warmte en vallen tenslotte uit.

Gezien de mogelijke maatschappelijke impact van een zonnestorm is het niet verwonderlijk dat de zon scherp in de gaten gehouden wordt. In Amerika is daarvoor het Space Environment Center (SEC) ingericht. Directeur Dr Ernest Hildner spreekt over zonnestormen als het àndere millenniumprobleem: “We verwachten het volgende zonnemaximum in het jaar 2000. Drie tot vier jaar lang zullen er dan meer en heftiger zonnestormen woeden en het noorderlicht zal zichtbaar zijn tot in Amsterdam en Parijs.”
Eamonn Daly (ESA) voorziet ingrijpende gevolgen: “We worden steeds afhankelijker van satellieten. Twee jaar geleden waren er 200 actieve satellieten in omloop, nu zijn dat er 400 en in 2004 zullen het er 1000 zijn. En meerendeel is bestemd voor communicatie en navigatie.” Daarbij komt dat de huidige satellieten -ondanks hun afscherming- door hun toegenomen complexiteit kwetsbaarder zijn geworden voor zonnewind en andere straling.
Op het Space Environment Center wacht men intussen op de grote storm. Uit oude verhalen van de Romeinen blijkt dat in die tijd het poollicht tot in Zuid-Italië zichtbaar was. Zulke stormen zijn in de afgelopen eeuw niet meer gezien, maar ze zijn blijkbaar wel mogelijk.
Wat zo’n storm bij de huidige technologie kan aanrichten is
voor de meeste mensen -ten onrechte- geen punt van zorg. Satellieteigenaren en elektriciteitsmaatschappijen hopen maar op het beste en alleen in het Space Environment Center kijkt men er handenwrijvend naar uit.

copyright © Het Inzicht / Jos Wassink, 1999

Haagsche Courant, 12-04-1999

Medicinale werking van klamme oksels

Duikt u ook zo graag in oksel of decolleté van uw geliefde? De wetenschap begint te begrijpen waarom. De aantrekkingskracht van zweet, dierlijke lusten en fetisjisme met ondergoed zijn allemaal terug te voeren op feromonen, chemische boodschappers die voorkomen in zweet. Pilfabrikant Organon in Oss ziet er zelfs een nieuw soort geneesmiddelen in: “minimale doses, geen bijwerking en onmiddellijk effect.” Bijna te mooi om waar te zijn. Bijna.

Hoe primitiever het organisme, des te groter is de rol van feromonen. Bij insecten bestaat er een heel scala van feromonen die het gedrag dicteren. Zo bestaat er bij bijen een stofje met als strekking Œveeg mij de tent uit, want ik ben dood¹. Springlevende bijen die bij wijze van experiment met dit stofje waren ingesmeerd werden na terugplaatsing in de korf er resoluut weer uitgewerkt, hoezeer ze ook trachtten te bewijzen dat er een misverstand in het spel was. Dat ook bij zoogdieren de kracht van feromonen niet onderschat moet worden weet iedereen die wel eens met een loopse hond over straat geweest is. Maar in tegenstelling tot bij insecten lijkt bij zoogdieren de feromonencommunicatie beperkt tot seksuele communicatie.
Tot voor kort ging men er vanuit dat mensen van een dergelijk animaal communicatiesysteem gevrijwaard waren gebleven. Weliswaar trof de Nederlandse legerarts Frederik Ruysch in 1702 in de neus van een gewonde soldaat een orgaantje aan dat deed denken aan een feromonenreceptor bij andere dieren, maar zijn ontdekking raakte vergeten.
Ook waren er aanwijzingen voor menselijke feromonencommunicatie. Over bepaalde stammen ging het verhaal dat mannen konden Œruiken¹ of een vrouw in haar vruchtbare periode was. Ook het slaapzaaleffect is een bekend verhaal: bij vrouwen die dicht opeen leven -bijvoorbeeld in een klooster- zouden de menstruatiecycli synchroon gaan lopen. En op de universiteit van Utah ontdekte Dr David Berliner begin jaren zestig dat laboranten die met menselijke huidextracten werkten opeens rustiger, opener en vriendelijker werden. Lange tijd zijn dergelijke aanwijzingen niet verder gekomen dan aardige anekdotes met een hoog broodje-aap gehalte.

Vorig jaar werd voor het eerst een hard bewijs gepubliceerd voor het bestaan van menselijke feromonen. Martha McClintock (Universiteit van Chicago) had het slaapzaaleffect onder gecontroleerde omstandigheden onderzocht en vond dat ingeademd zweet van de ene vrouw de menstruatiecyclus van een andere vrouw zowel kan verlengen als bekorten (afhankelijk van de menstruale fase waarin de eerste vrouw zich bevindt).
In zweet zitten dus blijkbaar verborgen chemische boodschappen over lichaamsgesteldheid die bovendien directe invloed hebben op de hormoonhuishouding van anderen. Maar welke stoffen zijn dat?
Dr David Berliner had daar inmiddels al een aardig idee over. In 1992 ging hij met pensioen en besloot zijn observatie van dertig jaar daarvoor nader te onderzoeken. Hij richtte het bedrijfje Pherin Corporation op om de invloed van huidextracten op proefpersonen te ontrafelen. Zweet werd chemische ontleed en gezuiverd in honderden componenten waarvan de werkzaamheid op cellen van het vomeronasale orgaan werd uitgetest. Werkzame componenten werden vervolgens uitgeprobeerd op vrijwilligers (m/v). Dat werk resulteerde in een lijst met 150 patenten op gesynthetiseerde stoffen (vomeropherins gedoopt) die specifiek werkzaam zouden zijn op het VNO.
Met een speciale elektrode meet Dr Louis Monti (onderzoeksleider bij Pherin) de activiteit van het VNO terwijl hij minuscule hoeveelheden damp naar het orgaantje leidt. De lichamelijke reactie op de feromonen leest hij af aan de registratie van -ondermeer- ademhaling, hartslag, lichaamstemperatuur en hersenactiviteit.
Op deze manier zijn stoffen gevonden die alleen werkzaam zijn bij vrouwen en niet bij mannen en andersom. Ook gaven vrijwilligsters bij sommige stoffen te kennen dat ze zich rustiger of beter voelden dan voor de proef. Met dergelijke aanwijzingen is Pherin op zoek gegaan naar partners in de farmaceutische industrie om bepaalde Œvomeropherins¹ verder te ontwikkelen tot geneesmiddel.

Dr Koen Wiedhaup, groepsdirecteur van Akzo Nobel pharma, kwam in 1995 op een bedrijvenbeurs in contact met Pherin en hoorde van hun claim dat feromoonachtige stoffen hormoonhuishouding zouden kunnen beïnvloeden. ³Ik kon moeilijk geloven dat het een waar verhaal was², kijkt hij terug. ³Maar als het waar is, dan is het wel vreselijk mooi: heel weinig stof, geen bijwerkingen en onmiddellijke werking. Drie eigenschappen voor een ideaal geneesmiddel.²
Wiedhaup wist de scepsis bij het dochterbedrijf Organon te overwinnen en bracht een samenwerking met Pherin tot stand voor de ontwikkeling van een middel tegen menstruatieklachten.
Een goed medicijn tegen menstruatieklachten bestaat nog niet, meent Prof. Aad Sitsen van Organon. De huidige behandelingen -met hormonen of met antidepressiva- grijpen diep in maar zijn weinig specifiek, waardoor er vaak veel bijwerkingen zijn. Feromonen zouden een oplossing kunnen bieden.
Het fundamentele verschil met andere geneesmiddelen is dat een feromoon een directe boodschap afgeeft aan de hersenen. Om precies te zijn: aan de hypothalamus, een hersencentrum dat geassocieerd wordt met stemmingen, (seksueel) gedrag en algemene lichaamsfuncties. Een feromoon geeft dus alleen een signaal af dat het lichaam ertoe aanzet om bepaalde hormonen aan te maken. Wiedhaup noemt het heel eigentijds Œeen email onder de medicijnen.¹
Op het ogenblik worden in Salt Lake City de eerste klinische tests uitgevoerd met het oog op veiligheid. Volgend jaar moet meer duidelijk worden over de werkzaamheid tegen menstruatieklachten. Een eventueel medicijn zal zeker nog drie tot vijf jaar op zich laten wachten.
Pherin heeft nog meer pijlen op z¹n boog. Een directe verbinding met de hypothalamus lijkt de weg te openen naar tal van therapeutische doelen. Dr Monti noemt angstbestrijding, regulering van de menstruatie, productie van sperma en bestrijding van depressiviteit. ³Al die zaken lijken bij uitstek geschikt voor behandeling met feromonen.²
En hoe zit het met een absoluut onweerstaanbaar parfum zoals in Roald Dahls ŒOom Oswald¹? Pherin Corporation kent inderdaad nog een andere onderneming die zich toelegt op de ontwikkeling van ŒErox¹ parfums. ³De enige met menselijke feromonen.² kraait de reclame. Maar de werking is wat onverwacht: de parfum voor mannen bevat vrouwelijke feromonen en omgekeerd. Het parfum is dan ook niet bedoeld voor mannen om vrouwen mee te lokken (of omgekeerd), maar het wil de drager het genoeglijke ‘after-sex’ gevoel geven dat tot nu toe alleen de naakte huid van de partner kon verschaffen.

copyright © Het Inzicht / Jos Wassink, 1999