Kuinka vaaralliset aurinko myrskyt ovat? Tutkijoiden mielestä Carrington-tapahtuma oli yksi tehokkaimmista tapahtumista, joka on koskaan lyönyt maata. Mutta uuden tutkimuksen mukaan voimme odottaa enemmän myrskyjä yhtä vahvoina ja useammin.
Carringtonin tapahtuma oli massiivinen sepelvaltimoiden poisto (CME), joka iski maapallolle 1. ja 2. syyskuuta 1859. CME: t, jotka voimakkaasti iskevät Maan magnetosfääriin, vääntävät sitä ja aiheuttavat matalan leveyden aurinkoja. Vuoden 1859 aurinko myrsky, kuten se on myös tiedossa, aiheutti myös maailmankuvien epäonnistumisen. Se on tunnettu, tutkittu ja dokumentoitu tapahtuma.
Mutta suurin osa siitä, mitä tiedämme myrskystä, tulee länsipallon havainnoista ja raporteista. Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton Space Weather -lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa tutkijat ryhtyivät keräämään raportteja ja havaintoja ympäri maailmaa yrittämään maalata täydellisemmän kuvan myrskystä.
Tutkimuksen pääkirjailija on Hisashi Hayakawa, astrofysiikka Osakan yliopistossa Osakassa, Japanissa ja Rutherford Appleton Laboratoryssa Iso-Britanniassa. Lehdistötiedotteessa Hayakawa sanoi: ”Carringtonin tapahtumaa pidettiin huonoimpana skenaariona avaruussäätapahtumien suhteen nykyaikaista sivilisaatiota vastaan… mutta jos se tapahtuu useita kertoja vuosisadan ajan, meidän on harkittava, kuinka valmistautua siihen ja lieventää sitä. sellainen avaruussään vaara. ”
Koronaalisen massan ejektion aikana auringon ulkoilmasta tai koronasta säteilee massiivista plasmamarsoa. Niitä edeltää usein auringonvalo, ja ne yhdistetään auringonpisteiden ryhmiin Auringon pinnan aktiivisilla alueilla. Yleensä plasma on loukussa Auringon magnetismin takia, mutta kun magneettikenttäviivat rikkoutuvat, plasma voi paeta.
Nykymaailmamme on paljon herkempi näille myrskyille kuin vuoden 1859 maailma. Tämän suuruusluokan magneettiset myrskyt tuhoavat satelliittejamme, sähköverkkoja, viestintää ja kaikkea muuta, joka riippuu sähkömagneettisista aalloista. Hayakawa ja hänen ryhmänsä halusivat tietää, ymmärrämmekö todella, kuinka usein ja voimakkaat nämä myrskyt ovat.
Tutkijaryhmä järjesti kansainvälisen yhteistyön kerätäkseen lisätietoja vuoden 1859 myrskystä. He kokivat, että koska suurin osa tiedoista ja havainnoista oli peräisin länsipallosta, myrskyn ymmärtämisessä saattaa olla aukko. He keräsivät historiallisia havaintoja ja tietoja myrskyn aiheuttamista aurinkoista itäiseltä pallonpuoliskolta ja Iberian niemimaalta.
Ryhmä keräsi raportteja myös Portugalin, Espanjan, Australian, Uuden-Seelannin, Meksikon ja Brasilian sanomalehdistä. He saivat myös havaintoja myrskyn aurareista Venäjän keskus observatoriosta ja japanilaisista päiväkirjoista. Lännessä heillä oli tietoja useammista sanomalehdistä, tieteellisistä lehdistä ja jopa alusten lokit. Sitten he vertasivat kahta raporttiyksikköä.
Toinen lähde oli julkaisemattomat piirrokset, joita eurooppalaiset tähtitieteilijät tekivät myrskyn aikana. Nämä piirustukset antoivat tutkijoille mahdollisuuden löytää myrskyn lähtöpaikka Auringon pinnalta ja seurata auringonpilkkua sen kasvaessa ja vähentyessä.
Mitä he löysivät?
Heidän paperinsa osoittaa, että Carrington-tapahtuma ei ole niin ainutlaatuinen kuin luulimme.
Kirjailijoiden mielestä auringonpilkut, jotka kutevat vuoden 1859 aurinko myrskyn 1. ja 2. syyskuuta, käynnistivät useita muita purskeita. Nämä purkaukset tapahtuivat elokuun alusta lokakuun alkuun, ja aurinko myrsky tapahtui elokuun lopulla. Elokuun lopun myrsky tapahtui tutkijoiden mukaan 27. elokuuta 1859. Noin se lähetti erilliset CME: t, jotka olivat riittävän vahvoja vaikuttamaan maan magneettikentään. He ajattelevat myös, että 27. elokuuta myrsky auttoi Carrington-tapahtumaa saavuttamaan sen voimakkuuden, jonka se teki.
Kaikkien kyseisen toiminnan rekonstruoinnin jälkeen kirjoittajat vertasivat Carringtonin tapahtumaa muihin myrskyihin vuosina 1872, 1909, 1921 ja 1989. He havaitsivat, että kaksi niistä - vuosina 1872 ja 1921 - olivat verrattavissa tähän tapahtumaan. Mutta vuoden 1989 myrsky aiheutti suuria sähkökatkoksia Quebecissä, Kanadassa. Tutkijat päättelivät loogisesti, että Carringtonin tapahtuma ei ollut ainutlaatuinen, voimakas myrsky, jonka luulemme olevan.
Hayakawan mukaan vaikutus on selkeä. "Vaikka vuoden 1859 myrsky oli ehdottomasti yksi äärimmäisimmistä tapahtumista, tämä vaikuttaa parhaimmillaan 1872 ja 1921 myrskyyn voimakkuuden suhteen", hän sanoi. ”Joten, Carrington-tapahtuma ei ole enää jotain ainutlaatuista. Tämä tosiasia voi edellyttää, että me harkitsemme uudelleen tällaisen "huonoimman tapauksen" ilmatapahtumien esiintymistiheyttä. "
Olemme yhä alttiimpia näille sepelvaltimoiden poistoille. Tiedämme niiden lähteestä ja esiintymistiheydestä ja vaikutuksista paljon enemmän kuin teimme vuonna 1859. Mutta olemmeko varautuneempia?
Toistaiseksi suurin osa auringon myrskyjen valmistelusta on tarkkaa ennustamista. Kun tiedät, milloin tullaan, kaikki kansainvälisen avaruusaseman astronautit energiansiirtopalveluihin voivat vastata.
On olemassa erilaisia tapoja suojata asioita, kuten voimajohdot muodostavat voimakkaita aurinko myrskyjä. Kondensaattoripankit, Faraday-häkit ja erityiset vaimennuslaitteet voisivat kaikki auttaa. Mutta mikään niistä ei ole täydellinen ratkaisu, ja yksi vuoden 2017 tutkimuksesta ehdotti, että se voisi maksaa jopa 30 miljardia dollaria vain Yhdysvaltojen sähköverkon suojaamiseksi.
Jotkut tutkijat ovat lentäneet ajatuksen massiivisesta magneettikilvestä maan ja auringon välillä. Istuessaan Maan-Aurinko LaGrange-pisteessä 1, kilpi tarjoaisi saman tyyppistä suojaa kuin maan magneettikenttä jo tarjoaa, mutta enemmän siitä. Mutta se on vain idea tässä vaiheessa.
Sillä välin, parasta vetoa on tietää myrskyn tullessa ja sammuttaa sähköjärjestelmä toivoen minimoida vahingot. Tulevat operaatiot, kuten ESA: n LaGrange-operaatio, saattavat auttaa tässä. Satelliittien ja tietoliikennejärjestelmien suojaaminen on meneillään olevaa työtä, eikä kukaan näytä vastaa vielä.
Lisää:
- Tutkimusaineisto: Suuren aurinkopisteryhmän ja suurten auroraalisten myrskyjen ajalliset ja alueelliset muutokset Carringtonin tapahtuman ympärillä vuonna 1859
- Lehdistötiedote: Äärimmäiset aurinko myrskyt voivat olla useammin kuin aikaisemmin ajateltiin
- Raportti: Amerikan sähköverkon suojaaminen auringon geomagneettisilta häiriöiltä
- Space Magazine: Uusi tutkimus ehdottaa maapallolle jättiläisen, avaruuspohjaisen aurinkosuojakilven
