Jak ostrzegają naukowcy, potężna burza słoneczna może zakłócić systemy komunikacyjne na Ziemi i spowodować ogromne szkody gospodarcze. Dlaczego burze słoneczne są tak niebezpieczne?
W 1972 roku u wybrzeży Wietnamu w tajemniczy sposób zdetonowano ponad sześćdziesiąt min podwodnych podłożonych przez amerykańskie wojsko. Wydarzenie to przez wiele lat pozostawało tajemnicą dla wojska i naukowców.
Najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie znaleziono dopiero teraz. Eksplozja min spowodowała najprawdopodobniej potężny błysk na Słońcu: meteorolodzy tego dnia, na kilka godzin przed detonacją min, zarejestrowali taki błysk.
W naszych czasach podobna burza słoneczna może mieć znacznie poważniejsze konsekwencje: potężny rozbłysk słoneczny może spowodować uszkodzenie wielu systemów ważnych dla współczesnej populacji Ziemi - od satelitów po sieci energetyczne.
Potencjalne szkody spowodowane wybuchem epidemii w samej Wielkiej Brytanii szacuje się na 16 miliardów funtów (20,6 miliardów dolarów).
Istnieje kilka powodów, dla których jesteśmy tak uzależnieni od wydarzeń, które mają miejsce w dużej odległości od Ziemi.
Dlaczego na Słońcu są rozbłyski?
Film promocyjny:
Słońce jest gwiazdą, czyli „wrzącą” masą naelektryzowanego gazu (głównie wodoru). Transfer energii odbywa się w tym złożonym systemie pola magnetycznego.
Rozbłysk słoneczny to wybuchowy proces uwalniania energii w atmosferze słonecznej.
A jeśli wybuchy epidemii mogą powodować zakłócenia w komunikacji radiowej na Ziemi, burze słoneczne stanowią znacznie poważniejsze zagrożenie.
Podczas każdej burzy słonecznej uwalniana jest energia, która jest 100 000 razy silniejsza niż światowy arsenał nuklearny. Różnica polega na tym, że ta energia jest „rozproszona” na ogromnym obszarze w przestrzeni, a nie skupiona w jednym miejscu.
Słońce można porównać do fajerwerków obracających się wokół własnej osi, z których flary lecą we wszystkich kierunkach.
Jeśli jeden z tych rozbłysków zostanie skierowany w stronę naszej planety, pole magnetyczne otaczające ten rozbłysk może się połączyć z polem magnetycznym Ziemi. Kiedy burza słoneczna opadnie, ziemskie pole magnetyczne pozostanie przez jakiś czas zdeformowane, z długim „śladem” rozciągającym się w kierunku Słońca.
W miarę odnawiania się pola magnetycznego ruch naładowanych cząstek światła słonecznego w kierunku Ziemi będzie przyspieszał. Kiedy naładowane cząstki zderzają się z górną warstwą atmosfery, atomy i cząsteczki gazów, które tworzą atmosferę, zostaną wzbudzone. Widoczne światło wzbudzonych atomów to tak zwane światła polarne (północne i południowe).
Jednak zniekształcenie pola magnetycznego Ziemi może mieć inne, poważniejsze konsekwencje.
To właśnie ten proces doprowadził do eksplozji min na wybrzeżu Wietnamu w 1972 roku. Amerykańskie miny były wyposażone w zapalniki magnetyczne, które miały reagować na zmiany pola magnetycznego w momencie zbliżania się okrętu podwodnego. Twórcy min nie brali jednak pod uwagę, że podwodne miny mogą wybuchać, reagując na gwałtowną zmianę pola magnetycznego Ziemi.
Jak przewidywać burze słoneczne?
Naukowcy próbują zrozumieć, co dokładnie prowadzi do wystąpienia tak potężnych rozbłysków na Słońcu i jak można przewidzieć te zjawiska.
Obserwacje pola magnetycznego Ziemi rozpoczęto w połowie XIX wieku. Jak wynika z uzyskanych danych, ekstremalne warunki „pogodowe” w kosmosie obserwuje się co 100 lat, a kataklizmy pogodowe na mniejszą skalę mogą występować częściej. W 1859 roku zarejestrowano najsilniejszą burzę geomagnetyczną w historii obserwacji, zwaną „zdarzeniem Carringtona”. Od 28 sierpnia do 2 września 1859 roku na Słońcu obserwowano liczne plamy i rozbłyski. Zorza polarna występowała na całym świecie, nawet na Karaibach. Burza doprowadziła do awarii systemów telegraficznych w całej Europie i Ameryce Północnej.
Jeśli taka burza się powtórzy, konsekwencje będą znacznie większe i bardziej wrażliwe dla ludzkości niż w połowie XIX wieku.
Z każdym rokiem ludzkość coraz bardziej uzależnia się od technologii.
W dzisiejszych czasach satelity kosmiczne są kluczowym ogniwem w globalnym systemie komunikacji i nawigacji, samoloty łączą kontynenty, a cała Ziemia jest zaplątana w sieci elektryczne.
Wszystkie te systemy są bardzo wrażliwe na burze słoneczne. Rozbłyski słoneczne mogą uszkodzić sprzęt elektroniczny samolotów i statków kosmicznych, a systemy zasilania na Ziemi również mogą zostać wyłączone.
Ostatnio wiele satelitów i sieci elektroenergetycznych ucierpiało z powodu aktywności słonecznej - wystarczy, aby upewnić się, że konieczne jest terminowe prognozowanie tego, co dzieje się na Słońcu.
Nad tym problemem pracują meteorolodzy i astronomowie na całym świecie.
Teraz meteorolodzy mogą dokładnie przewidzieć burzę słoneczną na sześć godzin przed jej rozpoczęciem. Na przykład w Wielkiej Brytanii takie prognozy mogą zmniejszyć potencjalne szkody z 16 mld GBP (20,6 mld USD) do 3 mld GBP (3,86 mld USD).
Ekstremalne warunki pogodowe w kosmosie są jednym z głównych zagrożeń dla Wielkiej Brytanii, obok tradycyjnych zagrożeń, takich jak pandemia grypy i powodzie.
Brytyjski rząd prowadzi rozmowy z firmami energetycznymi, liniami lotniczymi i operatorami kosmicznymi w sprawie planu działania na wypadek burz słonecznych. Plany te powinny pomóc krajowi zminimalizować ich straty i inne ekstremalne zdarzenia w kosmosie.
Należy na przykład zadbać o to, aby w przypadku awarii zasilania pozostała wystarczająca ilość energii do zasilania lodówek z zapasami żywności i leków.
Jeśli komunikacja z niektórymi satelitami zostanie utracona, system nawigacji satelitarnej i telewizja satelitarna mogą przestać działać.
Dokładne przewidywanie możliwych rozbłysków słonecznych i burz magnetycznych pomogłoby w podjęciu lepszych działań w celu ochrony sprzętu wrażliwego na zmiany pola magnetycznego.
Niektóre loty przelatują przez biegun północny. Na przykład z tej trasy dość często korzystają samoloty z Europy do Ameryki Północnej. Podczas rozbłysków słonecznych dyspozytorzy zwykle zmieniają tor lotu liniowca, aby nie przeleciał nad biegunem.
Odbywa się to w celu uniknięcia narażenia na wysokie emisje promieniowania i możliwe przerwy w komunikacji radiowej.
Wiemy znacznie więcej o „pogodzie” w kosmosie niż w 1972 roku, ale wraz z postępem technologicznym musimy zapewnić, że będzie ona odporna na najgorsze warunki, w jakich może nas umieścić słońce.
