En solflekk seks ganger jordens diameter dannet på solen onsdag. Bilde via NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard Space Flight Center
Onsdag slapp NASA et bilde av en serie enorme solflekker snappet av ved Solar Dynamics Observatory, et kretsende teleskop. Solflekkene - de mørke flekkene i midten av bildet - anslås å være større i diameter enn seks jordarter plassert ved siden av hverandre.
Disse solflekkene utgjør ingen iboende fare - de er bare midlertidige områder med intens magnetisk aktivitet som hemmer solens normale konveksjonsstrømmer - men, til tider, kan det ustabile området rundt en solflekk utløse en uvanlig stor solstråling (nedenfor), kaster strømmer av stråling utover fra solen. Og en stor nok soloppblussing kan føre til en endring i solvind som er betydelig nok til å sette i gang en geomagnetisk storm her på jorden, med potensial til å kortslutte kretsløpet på satellitter og forstyrre vår telekommunikasjonsinfrastruktur over hele verden.
For å være tydelig ser det ut som om et slikt scenario ikke vil oppstå fra dette nåværende sett med solflekker - SpaceWeather.com indikerer at det bare er 15% sjanse for fakler i klassen i øyeblikket, minimumsnivået som er nødvendig for å slå ut satellitter og bakkebaserte kommunikasjonsteknologier. Men vi bestemte oss for å benytte anledningen til å forestille oss hvor vidtrekkende virkningene av en massiv soloppblussing ville være i dagens ultratilkoblede verden.
Det skjer slik at minst en gang i løpet av den innspilte historien skjedde en solhendelse av denne størrelsesorden: solstormen i 1859. 1. og 2. september samme år skjedde den største geomagnetiske stormen i den registrerte historien, forårsaker aurorae ( nord- og sørlys) for å være synlige rundt om i verden. Baltimore American and Commercial Advertiser skrev:
De som tilfeldigvis var ute sent på torsdag kveld, hadde en mulighet til å være vitne til nok en storslått visning av aurorallys… Lyset så ut til å dekke hele firmamentet, tilsynelatende som en lysende sky, der stjernene i større størrelse utydelig strålte. Lyset var større enn månens fullt ut, men hadde en ubeskrivelig mykhet og delikatesse som så ut til å omslutte alt det hviler på.
Selvfølgelig forårsaket den enorme solstormen også skader, og utløste funksjonsfeil i telegraf (til og med ga operatørene elektriske støt) og fikk noen telegrafpyloner til å plutselig gnist og ta fyr.
En mye mindre solstorm skjedde i 1989, og slo ut strømmen i store deler av Quebec i over 9 timer, forstyrret kommunikasjonen med flere satellitter i bane og forstyrret sendingen av kortbølgeradio i Russland. Aurorae var angivelig synlige så langt sør som Florida og Georgia; gitt den pågående kalde krigen og det faktum at mange aldri hadde sett dette fenomenet før, fryktet noen at en nuklear streik pågår.
Hvordan førte solaktivitet 93 millioner kilometer unna til en slik ødeleggelse? Disse typer stormer er et resultat av en plutselig utstøting av koronal masse (CME) - en massiv utbrudd av solplasma (elektroner, protoner og ioner) som blir såret ut i verdensrommet - som ofte oppstår ved siden av spesielt store solfakler.
Solvinden er en kontinuerlig strøm av ladede partikler som kastes ut fra solen mot jorden, men en spesielt stor CME kan føre til en stor nok bølge i hastigheten og energien til partiklene til å forstyrre magnetfeltet rundt jorden. Dette fører igjen til uro og forstyrrelser i telekommunikasjonsutstyret vårt, som er avhengige av elektromagnetiske krefter.
En kunstners gjengivelse av solvinden som samhandler med jordas magnetfelt. Bilde via NASA
Hvis en CME så stor som den som utløste stormen i 1859 skulle inntreffe i dag, kan konsekvensene være ødeleggende. Gitt økningen i vår avhengighet av elektrisitet og telekommunikasjon (selv siden 1989), ville effektene absolutt være langt mer betydningsfulle enn funksjonsfeil telegrafpyloner.
Det er vanskelig å sette pris på hvor mange aspekter av det moderne livet er avhengige av teknologier som kan bli berørt. Som Daniel Baker fra University of Colorado Laboratory for Atmospheric and Space Physics fortalte National Geographic i 2011, “Hver gang du kjøper en gallon bensin med kredittkortet ditt, er det en satellitt-transaksjon.” En gigantisk storm kan forstyrre GPS-systemene våre, kommunikasjon med fly i flukt og andre viktige satellittbaserte teknologier.
Men den største bekymringen, sier eksperter, ville være forstyrrelser i strømnettet vårt - som en OECD-rapport fra 2011 (PDF) om virkningene av solstorm påpeker, “Elektrisk kraft er det moderne samfunnets hjørnesteinsteknologi som praktisk talt all annen infrastruktur og tjenester er avhengig av . ”En bølge i solvind kan blåse ut krafttransformatorer ved å smelte deres kobberviklinger, og spesielt i sterkt sammenkoblede regioner (som østkysten), kan transformatorfeil utløse kaskadevirkninger og spre strømbrudd over store områder.
En analyse så på en storm fra 1921 - som var ti ganger kraftigere enn hendelsen i 1989 - og anslått at hvis den skjedde i dag, ville den etterlate 130 millioner mennesker uten strøm, noe som potensielt kan påvirke distribusjon av vann og mat, oppvarming og aircondition, kloakk avhending og en rekke andre aspekter av infrastrukturen vi tar for gitt daglig. Den totale kostnaden for en enda større storm, som for eksempel 1859-hendelsen, kan være enorm: anslagsvis $ 1 til $ 2 billioner i det første året, og en total utvinning som kan ta 4 til 10 år totalt.
Den gode nyheten er at CME-er som er store nok til å utløse forstyrrelser som stormen i 1859, er sjeldne - for den alvorligste skaden som skal oppstå, må en CME ledes så langt at Jorden får bresten av eksplosjonen. Heldigvis forekommer solaktivitet i en syklus med en varighet på omtrent 11 år, der alle slags solaktivitet (inkludert antall solflekker, frekvensen av fakler og nivået på masseutkast) svinger fra høy til lav og tilbake til høy en gang til. Imidlertid er vi nær toppen av syklusen, som NASA spår at vil skje i høst.
Både NASA og National Weather Service's Space Weather Prediction Center overvåker solaktivitet og gir advarsler når CME-er og andre endringer i solvinden oppstår. SWPCs nåværende 3-dagersvarsel spår ingen stormer i løpet av helgen, til tross for denne nye enorme solflekken.
Hvis det ble oppdaget en massiv CME, gir slike 3-dagersprognoser oss litt ledetid: det er noen tiltak elektriske verktøy kan gjøre for å beskytte utstyret deres, for eksempel raskt å koble fra transformatorer. Polarfly, som kjører i høyeste høyde, kan omdirigeres for å unngå kontakt med skadelige solpartikler, og noen satellitter kan bli omgjort til en sikker modus for å minimere skader. Her på jorden vil vi i det minste ha litt tid til å forberede oss på potensielle strømavbrytelser og andre problemer.
