Nova študija je pokazala, da sončne nevihte, ki so dovolj močne, da uničijo elektronsko opremo, prizadenejo Zemljo vsakih 25 let. In manj močne – a še vedno nevarne – nevihte se zgodijo vsaka tri leta. Ta sklep prihaja iz skupine znanstvenikov z Univerze v Warwicku in britanske raziskave Antarktike.
Te močne nevihte lahko motijo elektronsko opremo, vključno s komunikacijsko opremo, letalsko opremo, električnimi omrežji in sateliti.
Ekipa identificira dve vrsti močnih magnetnih neviht: 'velike super nevihte' so najmočnejše in se v povprečju pojavijo vsakih 25 let. Šibkejše, a še vedno nevarne 'hude super nevihte' se v povprečju pojavijo vsaka tri leta.
Nov dokument, ki predstavlja te rezultate, je naslovljen » Uporabljatiaaindeks v zadnjih 14 sončnih ciklih za karakterizacijo ekstremne geomagnetne aktivnosti .” Objavljeno je v reviji Geophysical Research Letters. Glavni avtor je dr. S.C. Chapman z Univerze v Warwicku.
Sončno nevihto imenujemo tudi geomagnetne nevihte. Povzročajo jih motnje na Soncu, ki pošiljajo nabite delce v vesolje. Ko ti delci udarijo v zemeljsko magnetosfero, povzročijo nevihto. Delci lahko prihajajo iz izmet koronalne mase (CME), sorotirajoča se interakcijska območja (CIR) in koronalne luknje ki oddajajo hiter tok sončnega vetra, ki lahko potuje dvakrat hitreje kot običajni sončni veter.
Najbolj znana geomagnetna nevihta je Carrington dogodek iz leta 1859. Carrington Event je tudi najmočnejša geomagnetna nevihta, ki so jo kdaj zabeležili. Ta nevihta je porušila nekaj telegrafskih sistemov v različnih delih sveta, sprožila nekaj požarov in celo šokirala nekatere telegrafiste.
Pred kratkim je neurje v Quebecu leta 1989 porušilo sistem distribucije električne energije in ustvarilo močne aurore, ki so jih opazili na jugu do zvezne države Teksas.
Sončne nevihte predstavljajo vedno večje tveganje, saj naš svet postaja elektronsko povezan. Ne samo naši sistemi za distribucijo električne energije, ampak tudi naši globalni komunikacijski sistemi. Naši sateliti so morda najbolj ranljivi in sodobna družba se nanje zanaša bolj, kot se marsikdo zaveda. Izračunano je, da bi tako močna nevihta, kot je Carringtonov dogodek, če bi se zgodila danes, povzročila milijarde, morda celo bilijone dolarjev škode.
Znanstvenike zanimajo te nevihte, ker jih je treba napovedati. Ta novi dokument temelji na podatkih o magnetnem polju 150 let nazaj. Avtorji pravijo, da lahko zaznajo, koliko močnih neviht je bilo v tem časovnem obdobju in kako pogosto so se pojavljale.
Ta vizualizacija prikazuje, kako bi lahko izgledal koronalni izmet mase, ko je v interakciji z medplanetarnim medijem in magnetnimi silami. Zasluge: NASA / Steele Hill
V izjava za javnost , vodilna avtorica profesorica Sandra Chapman iz Centra za fuzijo, vesolje in astrofiziko Univerze v Warwicku, je dejala: 'Te super-nevihte so redki dogodki, vendar je ocena njihove možnosti za pojav pomemben del načrtovanja stopnje ublažitve, potrebne za zaščito kritičnih nacionalne infrastrukture.'
Avtorji v svojem prispevku kažejo, da so se 'hude' magnetne nevihte pojavile v 42 od zadnjih 150 let oziroma približno vsaka tri leta. Močnejše 'velike' super-nevihte so se zgodile v 6 letih od 150 ali približno vsakih 25 let. Običajno te nevihte trajajo le nekaj dni, vendar so lahko še vedno zelo moteče za sodobno tehnologijo. Super-neurja lahko povzročijo izpad električne energije, motijo ali poškodujejo satelite, motijo letalstvo in povzročijo začasno izgubo signalov GPS in radijskih komunikacij. (GPS ni samo za navigacijo. Verjeli ali ne, sodobni bančni sistem se močno zanaša na GPS za sinhronizacijo finančnih transakcij.)
'Ta raziskava predlaga novo metodo za pristop k zgodovinskim podatkom, da bi zagotovili boljšo sliko o možnosti pojava super-neviht in kakšne dejavnosti super-nevihte bomo verjetno videli v prihodnosti,' je dejal Chapman.
Dogodek Carrington ni bil del študije, ker podatki, ki so jih raziskovalci pogledali, ne segajo tako daleč nazaj. Njihovi podatki o magnetnem polju so z nasprotnih koncev Zemlje, s postaj v Združenem kraljestvu in Avstraliji. Zajema zadnjih 14 sončnih ciklov, ki segajo daleč pred vesoljsko dobo.
Njihova analiza kaže, da so tako močne super nevihte, kot je dogodek Carrington, morda bolj pogoste, kot se misli, in da se lahko zgodijo kadar koli, z zelo malo opozorila.
Profesor Richard Horne, ki vodi vesoljsko vreme pri British Antarctic Survey, je dejal: »Naše raziskave kažejo, da se lahko super nevihta zgodi pogosteje, kot smo mislili. Naj vas statistika ne zavede, to se lahko zgodi kadarkoli, preprosto ne vemo kdaj in trenutno ne moremo napovedati, kdaj.'
Te nevihte se rodijo na Soncu, vesoljsko vreme pa je mogoče spremljati z opazovanjem sprememb v magnetnem polju na zemeljski površini. Obstajajo visokokakovostni podatki iz več postaj na Zemlji, ki segajo v začetek vesoljske dobe, okoli leta 1957. Znanstveniki vedo, da ima sonce približno 11-letni cikel aktivnosti in v tem ciklu se Sonce razlikuje po intenzivnosti. Težava je v tem, da teh podatkov ni dovolj. Pokriva le pet sončnih ciklov.
Za boljše razumevanje močnih sončnih neviht in njihove stopnje pojavljanja je potreben večji nabor podatkov, ki zajema več sončnih ciklov. V tej novi študiji so se raziskovalci vrnili dlje v preteklost. Pogledali so na aageomagnetni indeks , ki prihaja iz lokacij v Združenem kraljestvu in Avstraliji, na nasprotnih koncih Zemlje. Theaaindeks izniči polje ozadja Zemlje in sega 150 let nazaj ali 14 sončnih ciklov. To je najdaljši, skoraj neprekinjen zapis sprememb magnetnih polj na zemeljski površini.
Aurora med geomagnetno nevihto, ki jo je najverjetneje povzročil koronalni izmet iz Sonca 24. maja 2010, posnet iz ISS . Zasluge slike: posadka ISS Expedition 23
Ekipa je uporabila letna povprečja prvih nekaj odstotkovaaindeksa, da pridejo do njihovega zaključka. Tako so ugotovili, da se je 'huda' super nevihta zgodila v 42 letih od 150, redkejša, a močnejša 'velika' super nevihta pa se je zgodila v 6 letih od 150. To pomeni, da se te ekstremne nevihte pojavijo enkrat na vsakih 25 let. Na primer, neurje iz leta 1989, ki je povzročilo veliko izpad električne energije v Quebecu je bila velika nevihta.
Pred nekaj leti je bila skoraj zgrešena. Leta 2012 je Sonce sprožilo močan izbruh iz izjemno velikega in močnega izmeta koronalne mase. Na našo srečo Zemlja ni bila na njeni poti. Toda podatki so pokazali, da bi bila to super nevihta, če bi nas prizadela.
31. avgusta 2012 je dolga nitka iz sončnega materiala, ki je lebdela v sončni atmosferi, korona, izbruhnila v vesolje ob 16.36. EDT. Izmet koronalne mase ali CME je potoval s hitrostjo več kot 900 milj na sekundo. CME ni potoval neposredno proti Zemlji, ampak se je povezal z zemeljskim magnetnim okoljem ali magnetosfero, zaradi česar se je v noči na ponedeljek, 3. septembra, pojavila aurora. Zgornja slika vključuje sliko Zemlje, ki prikazuje velikost CME v primerjavi z velikosti Zemlje. Zasluge: NASA/GSFC/SDO
Vedno več je zanimanja za Sonce in vesoljsko vreme, ki nam ga pošilja. Ker se naše gospodarstvo in način življenja vedno bolj zanašata na satelite, komunikacije in električna omrežja, so vlade in agencije dale razumevanje in napovedovanje vremena v vesolju prednostno nalogo.
Trenutno obstaja več vesoljskih plovil, ki preučujejo Sonce, vključno s SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) in Sončno sondo Parker. Ta vesoljska plovila povečujejo naše razumevanje Sonca in našo sposobnost napovedovanja teh nevarnih neviht.
Več:
- Izjava za javnost: Verjetnost vesoljske super-nevihte, ocenjena iz najdaljšega obdobja opazovanj magnetnega polja
- Raziskovalna naloga: Uporaba indeksa aa v zadnjih 14 sončnih ciklih za karakterizacijo 1 ekstremne geomagnetne aktivnosti
- Vesolje danes: Vesoljske vremenske napovedi lahko zdaj dajo satelitom en cel dan opozorila, ko pride morilska sončna nevihta