Jak nebezpečné jsou sluneční bouře? Vědci si myslí, že Carringtonova událost byla jednou z nejsilnějších, která kdy zasáhla Zemi. Nová studie však říká, že můžeme očekávat více bouří stejně silných a častěji.
Událost v Carringtonu byla masivní ejekcí koronální hmoty (CME), která zasáhla Zemi 1. a 2. září 1859. CME, které mocně zabouchly do magnetosféry Země, deformovaly ji a způsobily aurory s malou šířkou. Sluneční bouře z roku 1859, jak je také známo, způsobila také selhání telegrafů po celém světě. Je to dobře známá, dobře promyšlená a dobře zdokumentovaná událost.
Ale většina toho, co víme o této bouři, pochází z pozorování a zpráv ze západní polokoule. V nové studii zveřejněné v časopise Space Geopath of American Geophysical Union se vědci rozhodli shromáždit zprávy a pozorování z celého světa a pokusit se vykreslit ucelenější obrázek bouře.
Vedoucím autorem studie je Hisashi Hayakawa, astrofyzik na Osaka University v Osace v Japonsku a Rutherford Appleton Laboratory ve Velké Británii. Hayakawa v tiskové zprávě uvedl: „Carringtonova událost byla považována za nejhorší scénář pro události kosmického počasí proti moderní civilizaci ... ale pokud to přijde několikrát století, musíme znovu zvážit, jak se proti tomu připravit a zmírnit druh nebezpečí vesmíru. “
Během ejekce koronální hmoty je z vnější atmosféry Slunce nebo korony emitována masivní plazma plazmy. Často jim předchází sluneční erupce a jsou spojovány se skupinami slunečních skvrn v aktivních oblastech povrchu Slunce. Plazma je obvykle zachycena magnetismem Slunce, ale když jsou přerušeny čáry magnetického pole, může plazma uniknout.
Náš moderní svět je vůči těmto bouřím mnohem zranitelnější než svět z roku 1859. Magnetické bouře této velikosti způsobují zmatek s našimi satelity, silovými sítěmi, komunikačními prostředky a čímkoli jiným, co závisí na elektromagnetických vlnách. Hayakawa a jeho tým chtěli vědět, jestli opravdu chápeme, jak často a silné jsou tyto bouře.
Tým vědců zorganizoval mezinárodní spolupráci s cílem získat více údajů o bouři 1859. Měli pocit, že jelikož většina údajů a pozorování pocházela ze západní polokoule, mohlo by v našem chápání bouře být mezera. Shromáždili historická pozorování a údaje o polární záři způsobené bouří z východní polokoule a Pyrenejského poloostrova.
Tým také shromažďoval zprávy z novin v Portugalsku, Španělsku, Austrálii, Novém Zélandu, Mexiku a Brazílii. Dostali také pozorování bouřkových auror z Ruské centrální observatoře a z japonských deníků. Od západu měli data z více novin, vědeckých časopisů a dokonce i lodních deníků. Poté porovnali obě zprávy.
Dalším zdrojem byly nepublikované kresby evropských astronomů během bouře. Tyto kresby vědcům umožnily zjistit, kde bouře vznikla na povrchu Slunce, a sledovat sluneční skvrnu, jak rostla a klesala.
Co našli?
Jejich práce ukazuje, že Carringtonova událost není tak jedinečná, jak jsme si mysleli.
Autoři se domnívají, že sluneční skvrny, které vyvolaly sluneční bouři 1. a 2. září 1859, spustily několik dalších výbuchů. K těmto výbuchům došlo od začátku srpna do začátku října a na konci srpna došlo ke sluneční bouři. Ke konci srpna došlo podle vědců k bouři kolem 27. srpna 1859. Rozeslala samostatné CME dostatečně silné, aby dopadlo na magnetické pole Země. Rovněž si myslí, že bouře 27. srpna pomohla dosáhnout toho, aby událost Carrington dosáhla takové intenzity, že se tak stalo.
Po rekonstrukci veškeré této činnosti porovnali autoři událost Carrington s dalšími bouřemi v letech 1872, 1909, 1921 a 1989. Zjistili, že dva z nich - v letech 1872 a 1921 - byli s touto událostí srovnatelní. Bouře z roku 1989 však způsobila v kanadském Quebecu obrovské výpadky energie. Vědci logicky dospěli k závěru, že Carringtonova událost nebyla jedinečnou, silnou bouří, o které si myslíme, že byla.
Podle Hayakawy je důsledek jasný. "Zatímco bouře z roku 1859 byla určitě jednou z nejextrémnějších událostí, zdá se, že je to v nejlepším případě srovnatelné s bouří z roku 1872 a bouří z roku 1921," řekl. "Takže událost v Carringtonu už není něčím jedinečným." Tato skutečnost může vyžadovat, abychom přehodnotili frekvenci výskytu tohoto typu „nejhoršího scénáře“ událostí v kosmickém počasí. “
Jsme stále více zranitelní vůči těmto výronům koronální hmoty. O jejich zdroji a frekvenci a jejich účincích víme mnohem více než v roce 1859. Ale jsme připraveni?
Většina prozatím spočívá v přípravě na sluneční bouře v přesném předpovídání. Vědět, kdy někdo přichází, umožňuje všem z kosmonautů Mezinárodní kosmické stanice reagovat na pomocné energetické nástroje.
Existuje celá řada způsobů, jak chránit věci, jako jsou přenosová vedení, která vytvářejí intenzivní sluneční bouře. Kondenzátorové banky, Faradayovy klece a speciální tlumicí zařízení mohou pomoci všem. Žádná z nich však není dokonalým řešením a jedna studie z roku 2017 navrhla, že by to mohlo stát až 30 miliard dolarů jen na ochranu energetické sítě v USA.
Někteří vědci vznášeli myšlenku masivního magnetického štítu mezi Zemí a Sluncem. Štít, který seděl v LaGrange Point 1 Země-Slunce, by nabídl stejný typ ochrany, jakou již magnetické pole Země již poskytuje, ale víc. Ale to je v tuto chvíli jen nápad.
Mezitím je nejlepší vědět, kdy se blíží bouře, a vypnout energetický systém v naději, že škody budou minimalizovány. S tím by mohly pomoci budoucí mise, jako je mise ESA LaGrange. Pokud jde o satelity a komunikační systémy, jejich ochrana je nedokončenou prací a zdá se, že nikdo zatím nemá odpověď.
Více:
- Výzkumný článek: Časová a prostorová evoluce velké skupiny slunečních skvrn a velké aurorální bouře kolem události Carrington v roce 1859
- Tisková zpráva: Extrémní sluneční bouře mohou být častější, než se dříve myslelo
- Zpráva: Ochrana americké elektrické sítě před slunečními geomagnetickými poruchami
- Space Magazine: Nová studie navrhuje obrovský, sluneční vesmírný štít pro Zemi založený na vesmíru
