Μια ηλιακή κηλίδα έξι φορές τη διάμετρο της Γης σχηματίστηκε τον ήλιο την Τετάρτη. Εικόνα μέσω του NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard Space Flight Center
Την Τετάρτη, η NASA κυκλοφόρησε μια εικόνα από μια σειρά από τεράστιες ηλιακές κηλίδες, οι οποίες διακόπηκαν στο Παρατηρητήριο Solar Dynamics, ένα ορατό τηλεσκόπιο. Τα ηλιακά σκουπίδια - οι σκοτεινές κηλίδες στο κέντρο της εικόνας - εκτιμάται ότι έχουν μεγαλύτερη διάμετρο από ότι οι έξι Γείες τοποθετημένες το ένα δίπλα στο άλλο.
Αυτές οι ηλιακές κηλίδες δεν ενέχουν εγγενή κίνδυνο - είναι απλώς προσωρινές περιοχές έντονης μαγνητικής δραστηριότητας που αναστέλλουν τα κανονικά ρεύματα μεταφοράς του ήλιου - αλλά, σε ορισμένες περιπτώσεις, η ασταθής περιοχή γύρω από μια ηλιακή κηλίδα μπορεί να προκαλέσει μια ασυνήθιστα μεγάλη ηλιακή φλόγα (κάτω) ακτινοβολία προς τα έξω από τον ήλιο. Και μια αρκετά μεγάλη ηλιακή φωτοβολίδα μπορεί να οδηγήσει σε μια αλλαγή στον ηλιακό άνεμο αρκετά σημαντική για να εκτοξεύσει μια γεωμορφολογική καταιγίδα εδώ στη Γη, με τη δυνατότητα να βραχυκυκλώνουν τα κυκλώματα σε δορυφόρους και να διαταράξουν την τηλεπικοινωνιακή μας υποδομή παγκοσμίως.
Για να είμαστε σαφείς, ένα τέτοιο σενάριο φαίνεται απίθανο να προκύψει από αυτό το σημερινό σύνολο ηλιακών σημείων - ΤοSpaceWeather.com δείχνει ότι υπάρχει μόνο 15% πιθανότητα για φωτοβολίδες κατηγορίας X προς το παρόν, το ελάχιστο επίπεδο που απαιτείται για να χτυπήσει δορυφόρους και επίγεια τεχνολογίες επικοινωνιών. Αλλά αποφασίσαμε να εκμεταλλευτούμε αυτήν την ευκαιρία για να φανταστούμε πόσο εκτεταμένες θα ήταν οι συνέπειες μιας τεράστιας ηλιακής φωτοβολίας στον σημερινό υπερσυνδεδεμένο κόσμο.
Συμβαίνει τουλάχιστον μία φορά κατά τη διάρκεια της καταγεγραμμένης ιστορίας, να συμβεί ένα ηλιακό γεγονός αυτού του μεγέθους: η ηλιακή καταιγίδα του 1859. Την 1η και 2 του 1ου Σεπτεμβρίου σημειώθηκε η μεγαλύτερη γεωμορφολογική καταιγίδα στο εγγεγραμμένο ιστορικό, προκαλώντας aurorae τα βόρεια και τα νότια φώτα) να είναι ορατά σε όλο τον κόσμο. Ο αμερικανικός και εμπορικός διαφημιζόμενος της Βαλτιμόρης έγραψε:
Όσοι έμειναν αργά το βράδυ της Πέμπτης είχαν την ευκαιρία να παρακολουθήσουν μια άλλη υπέροχη επίδειξη των φώτων της θάλασσας ... Το φως φαινόταν να καλύπτει όλο το στερέωμα, προφανώς σαν ένα φωτεινό σύννεφο, μέσα από το οποίο τα αστέρια του μεγαλύτερου μεγέθους έλαμψαν αδιαμφισβήτητα. Το φως ήταν μεγαλύτερο από εκείνο του φεγγαριού στο πλήρες του, αλλά είχε μια απερίγραπτη απαλότητα και λιχουδιά που φαινόταν να περιβάλλει τα πάντα πάνω στα οποία στηριζόταν.
Φυσικά, η ογκώδης ηλιακή καταιγίδα προκάλεσε ζημιές, προκαλώντας δυσλειτουργίες του τηλεγράφου (ακόμη και δίνοντας στους χειριστές ηλεκτρικά σοκ) και κάνοντας κάποιους πυλώνες τηλεγράφου να πυροδοτούν ξαφνικά και να ανάβουν φωτιά.
Μία πολύ μικρότερη ηλιακή καταιγίδα συνέβη το 1989, χτυπώντας την εξουσία σε όλο το Κεμπέκ για πάνω από 9 ώρες, διακόπτοντας τις επικοινωνίες με αρκετούς δορυφόρους σε τροχιά και παρεμβαίνοντας στη μετάδοση ραδιοκυμάτων βραχείας συχνότητας στη Ρωσία. Οι Aurorae φαινόταν φαινομενικά ως νότια όπως η Φλόριντα και η Γεωργία. δεδομένου του συνεχιζόμενου ψυχρού πολέμου και του γεγονότος ότι πολλοί δεν είχαν δει ποτέ αυτό το φαινόμενο πριν, ορισμένοι φοβούνταν ότι σημειώθηκε μια πυρηνική απεργία.
Πώς η ηλιακή δραστηριότητα οδήγησε σε τέτοια καταστροφή 93 εκατομμύρια μίλια μακριά; Αυτοί οι τύποι καταιγίδων είναι αποτέλεσμα μιας αιφνίδιας έκρηξης της μάζας του σώματος (CME) - μια τεράστια έκρηξη ηλιακού πλάσματος (ηλεκτρόνια, πρωτόνια και ιόντα) που εκτοξεύονται στο διάστημα - κάτι που συμβαίνει συχνά παράλληλα με ιδιαίτερα μεγάλες ηλιακές εκλάμψεις.
Ο ηλιακός άνεμος είναι μια συνεχής ροή φορτισμένων σωματιδίων που εκτοξεύονται από τον ήλιο προς τη γη, αλλά ένα ιδιαίτερα μεγάλο CME μπορεί να οδηγήσει σε μια αρκετά μεγάλη αύξηση της ταχύτητας και της ενέργειας των σωματιδίων για να διαταράξει το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τη Γη. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί aurorae και τις διαταραχές στον τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό μας, που βασίζονται σε ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις.
Η απόδοση του καλλιτέχνη στον ηλιακό άνεμο που αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Εικόνα μέσω της NASA
Εάν μια CME τόσο μεγάλη όσο αυτή που πυροδότησε τη θύελλα του 1859 επρόκειτο να συμβεί σήμερα, οι συνέπειες θα μπορούσαν να είναι καταστροφικές. Δεδομένης της αύξησης της εξάρτησής μας από την ηλεκτρική ενέργεια και τις τηλεπικοινωνίες (ακόμη και από το 1989), τα αποτελέσματα θα ήταν σαφώς πολύ πιο σημαντικά από ό, τι οι δυσλειτουργίες των τηλεγραφικών πυλώνων.
Είναι δύσκολο να εκτιμήσουμε πόσο πολλές πτυχές της σύγχρονης ζωής βασίζονται σε τεχνολογίες που θα μπορούσαν να επηρεαστούν. Όπως δήλωσε στο National Geographic το 2011 ο Daniel Baker του εργαστηρίου φυσικής ατμόσφαιρας και διαστήματος του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, "κάθε φορά που αγοράζετε ένα γαλόνι αερίου με την πιστωτική σας κάρτα, αυτή είναι μια δορυφορική συναλλαγή." Μια γιγαντιαία καταιγίδα θα μπορούσε να διαταράξει τα συστήματα GPS, με τα αεροπλάνα κατά την πτήση και άλλες σημαντικές δορυφορικές τεχνολογίες.
Αλλά η μεγαλύτερη ανησυχία, λένε οι ειδικοί, θα ήταν οι διακοπές λειτουργίας του δικτύου μας - όπως αναφέρει η έκθεση του ΟΟΣΑ του 2011 σχετικά με τις επιπτώσεις των ηλιακών καταιγίδων: "Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η τεχνολογία αιχμής της σύγχρονης κοινωνίας στην οποία εξαρτώνται ουσιαστικά όλες οι άλλες υποδομές και υπηρεσίες . "Η αύξηση του ηλιακού ανέμου μπορεί να εκραγεί τους μετασχηματιστές ισχύος με το να λιώσουν τις χάλκινες περιελίξεις τους και ειδικά στις εξαιρετικά διασυνδεδεμένες περιοχές (όπως η Ανατολική Ακτή), οι βλάβες του μετασχηματιστή μπορούν να προκαλέσουν κλιμακωτές επιπτώσεις, εξάπλωσης διακοπών ρεύματος σε μεγάλες περιοχές.
Μια ανάλυση εξέτασε μια καταιγίδα του 1921 - η οποία ήταν δέκα φορές ισχυρότερη από την εκδήλωση του 1989 - και εκτιμά ότι αν συμβεί σήμερα, θα αφήσει περίπου 130 εκατομμύρια ανθρώπους χωρίς ηλεκτρική ενέργεια, ενδεχομένως επηρεάζοντας τη διανομή νερού, τροφίμων, θέρμανσης και κλιματισμού, διάθεση και πολλές άλλες πτυχές της υποδομής που λαμβάνουμε καθημερινά. Το συνολικό κόστος μιας ακόμη μεγαλύτερης καταιγίδας, όπως το γεγονός του 1859, θα μπορούσε να είναι τεράστιο: εκτιμάται ότι θα κοστίσει μόνο 1 με 2 δισεκατομμύρια δολάρια μόνο το πρώτο έτος και μια συνολική ανάκαμψη που θα μπορούσε να διαρκέσει 4 έως 10 χρόνια συνολικά.
Τα καλά νέα είναι ότι οι CMEs αρκετά μεγάλες για να προκαλέσουν διακοπές όπως η καταιγίδα του 1859 είναι σπάνιες - για να εμφανιστούν οι πιο σοβαρές βλάβες, μια CME πρέπει να κατευθύνεται σε τέτοια απόσταση που η Γη δέχεται το κύριο βάρος της έκρηξης. Ευτυχώς, η ηλιακή δραστηριότητα συμβαίνει σε έναν κύκλο με μήκος περίπου 11 ετών, κατά τη διάρκεια της οποίας όλα τα είδη ηλιακής δραστηριότητας (συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των ηλιακών κηλίδων, της συχνότητας των φωτοβολίδων και του επιπέδου των μαζικών εκτοξεύσεων) κυμαίνονται από το υψηλό στο χαμηλό και το πίσω στο υψηλό πάλι. Ωστόσο, είμαστε κοντά στην κορυφή του κύκλου, που προβλέπεται από τη NASA ότι θα συμβεί αυτό το φθινόπωρο.
Τόσο η NASA όσο και το Κέντρο Πρόγνωσης του Καιρού της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας παρακολουθούν την ηλιακή δραστηριότητα και εκδίδουν προειδοποιήσεις όταν συμβαίνουν CMEs και άλλες μεταβολές στον ηλιακό άνεμο. Η τρέχουσα τριήμερη πρόβλεψη του SWPC δεν προβλέπει καταιγίδες το Σαββατοκύριακο, παρά το νέο τεράστιο ηλιακό σημείο.
Εάν εντοπίσαμε ένα τεράστιο CME, αυτές οι προβλέψεις 3 ημερών μας δίνουν κάποιο χρονικό διάστημα: υπάρχουν ορισμένα μέτρα που θα μπορούσαν να πάρουν τα ηλεκτρικά βοηθήματα για την προστασία του εξοπλισμού τους, όπως η αποσύνδεση των μετασχηματιστών. Οι πολικές πτήσεις, οι οποίες ταξιδεύουν στα μεγαλύτερα υψόμετρα, θα μπορούσαν να αναδιαμορφωθούν για να αποφευχθεί η επαφή με τα ηλιακά σωματίδια και οι μερικοί δορυφόροι θα μπορούσαν να μετατραπούν σε ασφαλή λειτουργία για να ελαχιστοποιηθούν οι βλάβες. Εδώ στη γη, τουλάχιστον, θα είχαμε αρκετό χρόνο να προετοιμαστούμε για πιθανές διακοπές ρεύματος και άλλα προβλήματα.
