Et solfleks seks gange diameteren af Jorden dannet på solen onsdag. Billede via NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard Space Flight Center
Onsdag frigav NASA et billede af en række enorme solflekker, der blev snappet af ved Solar Dynamics Observatory, et kredsende teleskop. Solpladerne - de mørke pletter i midten af billedet - skønnes at være større i diameter end seks jordarter placeret ved siden af hinanden.
Disse solflekker udgør ingen iboende fare - de er kun midlertidige områder med intens magnetisk aktivitet, der hæmmer solens normale konvektionsstrømme - men lejlighedsvis kan det ustabile område omkring en solflekker udløse en usædvanlig stor solflugt (nedenfor), smedende vandløb stråling udad fra solen. Og en stor nok solafbrænding kan føre til en ændring i solvind, der er betydelig nok til at modregne en geomagnetisk storm her på Jorden, med potentialet til at kortslutte kredsløb på satellitter og forstyrre vores telekommunikationsinfrastruktur over hele verden.
For at være klart forekommer et sådant scenarie usandsynligt at forekomme fra dette nuværende sæt solflekker - SpaceWeather.com indikerer, at der kun er en 15% chance for, at X-klasse fakler i øjeblikket er det minimale niveau, der er nødvendigt for at slå satellitter og jordbaseret ud kommunikationsteknologier. Men vi besluttede at benytte lejligheden til at forestille os, hvor vidtrækkende virkningerne af en massiv solopstramning ville være i nutidens ultraforbundne verden.
Det sker så, at mindst en gang i den registrerede historie forekom en solhændelse i denne størrelsesorden: solstormen i 1859. Den 1. og 2. september samme år indtraf den største geomagnetiske storm i den registrerede historie, hvilket forårsagede aurorae ( nord- og sydlyset) for at være synlige i hele verden. Baltimore American and Commercial Advertiser skrev:
De, der tilfældigvis var ude sent på torsdag aften, havde en mulighed for at være vidne til endnu en storslået visning af aurorallys ... Lyset så ud til at dække hele firmamentet, tilsyneladende som en lysende sky, gennem hvilket stjernerne i den større størrelse udydelig skinnede. Lyset var større end månens fuldt ud, men havde en ubeskrivelig blødhed og delikatesse, der syntes at omslutte alt, hvorpå det hviler.
Naturligvis forårsagede den massive solstorm også skader, der udløste fejl i telegraf (endda gav operatørerne elektriske stød) og fik nogle telegrafpyloner pludselig til at tænde og tænde.
En meget mindre solstorm opstod i 1989, idet den slog ud strømmen i store dele af Quebec i over 9 timer, forstyrrede kommunikationen med flere satellitter i kredsløb og forstyrrede udsendelsen af kortbølgeradio i Rusland. Aurorae var angiveligt synlige så langt syd som Florida og Georgien; i betragtning af den igangværende kolde krig og det faktum, at mange aldrig havde set dette fænomen før, frygtede nogle, at en nukleare strejke var i gang.
Hvordan førte solaktivitet 93 millioner kilometer væk til sådan ødelæggelse? Disse typer af storme er resultatet af en pludselig udstødning af koronal masse (CME) - en massiv udbrud af solplasma (elektroner, protoner og ioner), der slynges ud i rummet - som ofte forekommer ved siden af særlig store solbrændere.
Solvinden er en kontinuerlig strøm af ladede partikler kastet ud fra solen mod jorden, men en særlig stor CME kan føre til en stor nok bølge i partiklenes hastighed og energi til at forstyrre magnetfeltet omkring Jorden. Dette medfører igen aurorae og forstyrrelser i vores telekommunikationsudstyr, der er afhængige af elektromagnetiske kræfter.
En kunstners gengivelse af solvinden, der interagerer med jordens magnetfelt. Billede via NASA
Hvis der skulle forekomme en så stor CME som den, der udløste stormen i 1859 i dag, kan konsekvenserne være ødelæggende. I betragtning af stigningen i vores afhængighed af elektricitet og telekommunikation (selv siden 1989), ville virkningerne helt sikkert være langt mere betydningsfulde end funktionssvigtige telegrafpyloner.
Det er svært at forstå, hvor mange aspekter af det moderne liv er afhængige af teknologier, der kan blive påvirket. Som Daniel Baker fra University of Colorado's Laboratory for Atmospheric and Space Physics fortalte National Geographic i 2011, ”Hver gang du køber en gallon gas med dit kreditkort, er det en satellittransaktion.” En kæmpe storm kunne forstyrre vores GPS-systemer, kommunikation med fly under flyvning og andre vigtige satellitbaserede teknologier.
Men den største bekymring, siger eksperter, ville være forstyrrelser i vores strømnettet - som en OECD-rapport fra 2011 (PDF) om virkningerne af solstorme påpeger, ”Elektrisk kraft er det moderne samfunds hjørnestensteknologi, som praktisk talt alle andre infrastrukturer og tjenester afhænger af . ”En bølge i solvind kan sprænge strømtransformatorer ved at smelte deres kobberviklinger, og især i stærkt sammenkoblede regioner (som østkysten) kan transformatorfejl udløse kaskadevirkninger og sprede strømafbrydelser over store områder.
En analyse kiggede på en storm i 1921 - som var ti gange kraftigere end begivenheden i 1989 - og vurderede, at hvis den fandt sted i dag, ville den efterlade ca. 130 millioner mennesker uden strøm, der potentielt kunne påvirke distribution af vand og fødevarer, opvarmning og aircondition, spildevand bortskaffelse og en række andre aspekter af infrastrukturen vi tager for givet hver dag. De samlede omkostninger ved en endnu større storm, såsom 1859-begivenheden, kan være enorme: anslået $ 1 til $ 2 billioner i det første år alene, og en total genopretning, der i alt kan tage 4 til 10 år.
Den gode nyhed er, at CME'er, der er store nok til at udløse en forstyrrelse som stormen i 1859, er sjældne - for den mest alvorlige skade, der skal opstå, skal en CME rettes så væk, at Jorden modtager brosten af eksplosionen. Heldigvis forekommer solaktivitet i en cyklus med en varighed på cirka 11 år, hvor alle former for solaktivitet (inklusive antallet af solflekker, frekvensen af fakler og niveauet for masseudstødning) svinger fra høj til lav og tilbage til høj igen. Imidlertid er vi tæt på toppen af cyklussen, som NASA forudsiger at vil forekomme dette efterår.
Både NASA og National Weather Service's Space Weather Prediction Center overvåger solaktivitet og udsender advarsler, når CME'er og andre ændringer i solvinden opstår. SWPC's nuværende 3-dages prognose forudsiger ingen storme i weekenden på trods af denne nye enorme solfleks.
Hvis der blev fundet en massiv CME, giver sådanne 3-dages prognoser os nogen ledetid: der er nogle foranstaltninger, som elektriske værktøjer kan træffe for at beskytte deres udstyr, såsom hurtigt at frakoble transformere. Polarflyvninger, der kører i højeste højde, kunne omdirigeres for at undgå kontakt med ødelæggende solpartikler, og nogle satellitter kunne skiftes til en sikker tilstand for at minimere skader. Her på Jorden ville vi i det mindste have lidt tid til at forberede os på potentielle strømafbrydelser og andre problemer.
