Keskiviikkona aurinko piste, joka muodostui kuusi kertaa maapallon halkaisijasta. Kuva NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard-avaruuslentokeskuksen kautta
Keskiviikkona NASA julkaisi kuvan sarjasta valtavia auringonpilkkuja, jotka napsautettiin kiertävän kaukoputken Solar Dynamics Observatory -keskuksessa. Auringonpisteiden - kuvan keskellä olevien tummien pisteiden - arvioidaan olevan halkaisijaltaan suurempia kuin kuuden vierekkäin asetetun maapallon.
Nämä aurinkokennot eivät aiheuta luontaisia vaaroja - ne ovat vain väliaikaisia voimakkaan magneettisen toiminnan alueita, jotka estävät auringon normaalit konvektiovirtaukset -, mutta toisinaan epästabiili alue aurinkopisteen ympärillä saattaa laukaista epätavallisen suuren auringonvalon (alla), paahtavan virrat säteily ulospäin auringosta. Ja tarpeeksi iso aurinkoheilahdus voi johtaa auringon tuulen muutoksiin, jotka ovat riittävän merkittäviä geomagneettisten myrskyjen puhkeamiseksi täällä maan päällä. Mahdollisuus oikosulkea satelliittien virtapiirejä ja häiritä televiestinnän infrastruktuuriamme maailmanlaajuisesti.
On selvää, että tällainen skenaario näyttää epätodennäköiseltä toteutuvan tämänhetkisestä auringonpilkkujoukosta—SpaceWeather.com osoittaa, että X-luokan soihdutusmahdollisuuksia on tällä hetkellä vain 15%, mikä on vähimmäistaso, joka tarvitaan satelliittien ja maapallon kaatamiseen. viestintätekniikat. Mutta päätimme käyttää tämän tilaisuuden kuvitella, kuinka massiivisen aurinkoheilahtelun kauaskantoiset vaikutukset olisivat nykypäivän erittäin kytketyssä maailmassa.
Niin tapahtuu, että ainakin kerran tallennetun historian aikana tapahtui tämänsuuruinen aurinkotapahtuma: vuoden 1859. myrsky. Saman vuoden 1. ja 2. syyskuuta tapahtui historian suurin geomagneettinen myrsky, joka aiheutti auroraeita ( pohjois- ja etelävalot) näkyväksi ympäri maailmaa. Baltimore-amerikkalainen ja kaupallinen mainostaja kirjoitti:
Niillä, jotka sattuivat olemaan ulkona torstai-iltana myöhään, oli tilaisuus todistaa upeaa auraalivalojen näyttöä ... Valo näytti peittävän koko taivaan, ilmeisesti kuin valaiseva pilvi, jonka läpi suurempien tähteiden tähdet loivat selvästi. Valo oli suurempi kuin kuun täysillä, mutta sillä oli kuvaamaton pehmeys ja herkkyys, joka näytti peittävän kaiken, mihin se lepäsi.
Massiivinen aurinko myrsky aiheutti tietysti myös vaurioita, laukaistaen sähkön toimintahäiriöitä (jopa aiheuttaen operaattoreille sähköiskun) ja aiheuttaen joidenkin sähkön pylväiden äkillisesti kipinöitä ja syttyä.
Paljon pienempi aurinko myrsky tapahtui vuonna 1989, ja se katkoi virtaa koko Quebecin alueella yli 9 tunnin ajan, häiriintyi yhteyksillä useiden kiertoradalla olevien satelliittien kanssa ja häiritsi lyhytaaltoradion lähettämistä Venäjällä. Aurorae oli kuulemma näkyvissä etelään kuin Florida ja Georgia; Kun otetaan huomioon käynnissä oleva kylmä sota ja se, että monet eivät olleet koskaan nähneet tätä ilmiötä aikaisemmin, jotkut pelkäsivät ydinlakkoa käynnissä.
Kuinka 93 miljoonan mailin päässä oleva aurinkoaktiviteetti johti tällaiseen tuhoon? Tämäntyyppiset myrskyt ovat seurausta äkillisestä sepelvaltimoiden massan ejektiosta (CME) - aurinkoplasman (elektronien, protonien ja ionien) massiivisesta purskeesta, joka on hajotettu avaruuteen - joka tapahtuu usein erityisen suurten aurinkosähkön rinnalla.
Auringon tuuli on jatkuva varautuneiden hiukkasten virta, joka heitetään auringosta kohti maata, mutta erityisen suuri CME voi johtaa riittävän suureen hiukkasten nopeuden ja energian nousuun häiritäkseen Maata ympäröivää magneettikenttää. Tämä puolestaan aiheuttaa auroraeita ja häiriöitä tietoliikennelaitteillemme, jotka riippuvat sähkömagneettisista voimista.
Taiteilijan esittämä aurinkotuuli on vuorovaikutuksessa maan magneettikentän kanssa. Kuva NASA: n kautta
Jos yhtä suuri CME kuin se, joka aiheutti vuoden 1859 myrskyn, tapahtuisi tänään, seuraukset voivat olla tuhoisia. Kun otetaan huomioon lisääntynyt riippuvuus sähköstä ja televiestinnästä (jopa vuodesta 1989), vaikutukset olisivat varmasti huomattavasti huomattavasti suuremmat kuin virheelliset puhelinsoittopylväät.
On vaikea ymmärtää kuinka monta nykyajan elämän osaa luottaa tekniikoihin, joihin voi vaikuttaa. Kuten Daniel Baker Coloradon yliopiston ilmakehän ja avaruusfysiikan laboratoriosta kertoi National Geographicille vuonna 2011, ”Se on satelliittitapahtuma joka kerta, kun ostat gallonaa kaasua luottokortillasi.” Jättiläinen myrsky voi häiritä GPS-järjestelmäämme, tietoliikennettä lentokoneilla ja muilla tärkeillä satelliittipohjaisilla tekniikoilla.
Mutta suurin huolenaihe, asiantuntijoiden mukaan, olisi häiriöitä sähköverkossa - kuten OECD: n vuoden 2011 raportissa (PDF) aurinko myrskyjen vaikutuksista todetaan, ”Sähkö on nykyaikaisen yhteiskunnan kulmakivitekniikka, josta käytännössä kaikki muut infrastruktuurit ja palvelut ovat riippuvaisia . ”Auringon tuulen voimakas voimakkuus voi räjähtää muuntajaa sulattamalla niiden kuparikäämiä, ja etenkin erittäin toisiinsa kytketyillä alueilla (kuten itärannikolla) muuntajan viat voivat laukaista kaskadin vaikutuksia ja levittää virrankatkoksia laajoille alueille.
Yhdessä analyysissä tarkasteltiin vuoden 1921 myrskyä - joka oli kymmenen kertaa voimakkaampaa kuin vuoden 1989 tapahtuma - ja arvioitiin, että jos se tapahtuisi tänään, se jättäisi noin 130 miljoonaa ihmistä ilman voimaa, mikä saattaa vaikuttaa veden ja ruuan jakeluun, lämmitykseen ja ilmastointiin, viemäriin hävittämistä ja monia muita infrastruktuurin näkökohtia, joista pidämme itsestään selvänä. Vielä suuremman myrskyn, kuten vuoden 1859 tapahtuman, kokonaiskustannukset voivat olla valtavat: arviolta 1–2 triljoonaa dollaria pelkästään ensimmäisenä vuonna ja kokonainen toipuminen, joka voi viedä yhteensä 4–10 vuotta.
Hyvä uutinen on, että CME: t, jotka ovat riittävän suuria aiheuttamaan 1859-myrskyn kaltaisia häiriöitä, ovat harvinaisia - vakavimman vaurion tapahtumiseksi CME on suunnattava niin kauas, että maapallon vastaanotto on räjähdyksen voimakas. Onneksi aurinkoaktiivisuus tapahtuu jaksossa, jonka kesto on noin 11 vuotta ja jonka aikana kaikenlaiset aurinkoaktiivisuudet (mukaan lukien aurinkopisteiden lukumäärä, soihdutusten taajuus ja massanpoistotaso) vaihtelevat korkeasta matalaan ja takaisin korkealle uudelleen. Olemme kuitenkin lähellä syklin huippua, jonka NASA ennustaa tapahtuvan syksyllä.
Sekä NASA että kansallisen sääpalvelun avaruussääennustekeskus valvovat aurinkoaktiivisuutta ja antavat varoituksia, kun CME: t ja muut muutokset aurinkotuulissa tapahtuvat. SWPC: n nykyisessä 3 päivän ennusteessa ei ennusteta myrskyjä viikonloppuna, huolimatta tästä uudesta valtavasta auringonpilkusta.
Jos massiivista CME: tä havaittaisiin, sellaiset 3 päivän ennusteet antavat meille jonkin verran läpimenoaikaa: on joitain toimenpiteitä, joita sähkölaitokset voisivat toteuttaa laitteidensa suojaamiseksi, kuten muuntajat nopeasti irrotettavissa. Polaariset lennot, jotka kulkevat korkeimmalla korkeudella, voitaisiin reitittää uudelleen, jotta vältetään kosketus vaurioituneisiin aurinkohiukkasiin, ja jotkut satelliitit voidaan kytkeä turvatilaan vaurioiden minimoimiseksi. Ainakin täällä maan päällä meillä olisi jonkin aikaa valmistautua potentiaalisiin virrankatkoksiin ja muihin ongelmiin.
