O furtună solară uriașă ar putea schimba lumea într-un mod dramatic

Pe 1 și 2 septembrie 1859, o furtună solară majoră a produs fenomene extreme nebănuite. Aceasta a primit numele de Evenimentul Carrington.

Pe 1 și 2 septembrie 1859, sistemele telegrafice din întreaga lume au eșuat catastrofal. Operatorii telegrafelor au raportat că acestea au primit șocuri electrice, hârtia telegrafică a luat foc și că au putut opera echipamentele cu bateriile deconectate, scrie Science Alert.

• Galaxiile UFO, ciudățeniile cosmice pe care astronomii le pot vedea abia acum, cu ajutorul Telescopului Webb
• Motive să fim optimiști: Inovațiile din știință care fac lumea mai bună

În timpul serilor, aurora boreală putea fi văzută foarte departe în sud, până în Columbia. De obicei, aceste lumini sunt vizibile doar la latitudini mai mari, în nordul Canadei, Scandinavia și Siberia.

Evenimentul Carrington

Ceea ce a experimentat lumea în acea zi, cunoscută acum sub numele de Evenimentul Carrington, a fost o furtună geomagnetică masivă. O astfel de furtună solară apare atunci când o bulă mare de gaz supraîncălzit numită plasmă este ejectată de la suprafața soarelui și lovește Pământul. Această bulă este cunoscută sub numele de ejecție de masă coronală.

Plasma unei ejecții de masă coronală constă dintr-un nor de protoni și electroni, care sunt particule încărcate electric. Când aceste particule ajung pe Pământ, ele interacționează cu câmpul magnetic care înconjoară planeta.

Această interacțiune distorsionează și slăbește câmpul magnetic, ceea ce duce la comportamentul ciudat al aurorei boreale și la alte fenomene naturale.

Ce este o furtună solară?

Evenimentul Carrington din 1859 este cea mai mare furtună geomagnetică înregistrată vreodată, dar asta nu înseamnă că a fost singura.

Furtunile geomagnetice au fost înregistrate încă de la începutul secolului al XIX-lea, iar datele științifice din mostrele de gheață din Antarctica au arătat dovezi ale unei furtuni geomagnetice și mai masive care a avut loc în jurul anului 774 d.Hr., cunoscută acum sub numele de Evenimentul Miyake.

Acea erupție solară a produs cea mai mare și mai rapidă creștere a carbonului-14 înregistrată vreodată. O furtună solară declanșează cantități mari de raze cosmice în atmosfera superioară a Pământului, care la rândul lor produc carbon-14, un izotop radioactiv al carbonului.

Cum măsori o furtună solară?

O furtună geomagnetică cu 60% mai mică decât Miyake a avut loc în jurul anului 993 d.Hr. Mostrele de gheață au arătat dovezi că furtunile geomagnetice la scară largă cu intensități similare cu evenimentele Miyake și Carrington au loc cu o rată medie de o dată la 500 de ani.

În prezent, National Oceanic and Atmospheric Administration folosește scara Geomagnetic Storms pentru a măsura puterea acestor erupții solare. „Scara G” are o evaluare de la 1 la 5, G1 fiind minore și G5, extreme. Evenimentul Carrington a avut G5.

Iar comparația dintre Carrington și Miyake devine și mai înfricoșătoare. Oamenii de știință au reușit să estimeze puterea evenimentului Carrington pe baza fluctuațiilor câmpului magnetic al Pământului, așa cum au fost înregistrate de observatoarele din acea vreme.

Nu a existat nicio modalitate de a măsura fluctuația magnetică a evenimentului Miyake. În schimb, oamenii de știință au măsurat creșterea carbonului-14 în inelele copacilor din acea perioadă de timp.

Miyake a produs o creștere cu 12% a carbonului-14. Prin comparație, evenimentul Carrington a produs o creștere cu mai puțin de 1% a carbonului-14, așa că evenimentul Miyake probabil a depășit Carrington și intensitatea G5.

Întreruperea energiei

Astăzi, o furtună solară de aceeași intensitate precum Evenimentul Carrington ar afecta mult mai mult decât firele telegrafice și ar putea fi catastrofală. Odată cu dependența din ce în ce mai mare de energie electrică și de tehnologia emergentă, orice întrerupere ar putea duce la pierderi monetare de trilioane de dolari și riscuri pentru viața dependentă de sisteme. Furtuna ar afecta majoritatea sistemelor electrice pe care oamenii le folosesc zilnic.

Furtuni geomagnetice recente

Furtunile geomagnetice generează curenți induși, care circulă prin rețeaua electrică. Curenții induși geomagnetic, care pot depăși 100 de amperi, ajung în componentele electrice conectate la rețea, cum ar fi transformatoare, relee și senzori.

O intensitate de 100 de amperi este echivalentă cu cea furnizată multor gospodării. Curentul cu această intensitate poate provoca daune interne ale componentelor, ducând la întreruperi de curent la scară largă.

O furtună geomagnetică de trei ori mai mică decât evenimentul Carrington a avut loc în Quebec, Canada, în martie 1989. Furtuna a provocat prăbușirea rețelei electrice Hydro-Quebec.

În timpul furtunii, curentul puternic indus magnetic a deteriorat un transformator din New Jersey și a declanșat întrerupătoarele rețelei. În urma acestei întreruperi, 5 milioane de oameni au rămas fără curent timp de 9 ore.

Întreruperea conexiunilor

Pe lângă defecțiunile electrice, comunicațiile ar fi întrerupte la scară mondială. Serviciile de internet ar putea cădea, ceea ce ar duce la eliminarea capacității diferitelor sisteme de a comunica între ele. Sistemele de comunicații de înaltă frecvență, cum ar fi radio sol-aer, unde scurte și navă-țărm, ar fi perturbate.

Sateliții care orbitează Pământul ar putea fi deteriorați de curentul indus de furtuna geomagnetică, care le va arde plăcile de circuite. Acest lucru ar duce la întreruperi ale telefoniei, internetului, radioului și televiziunii prin satelit.

De asemenea, pe măsură ce furtunile geomagnetice lovesc Pământul, creșterea activității solare face ca atmosfera să se extindă în exterior. Această expansiune modifică densitatea atmosferei în care orbitează sateliții. Atmosfera cu densitate mai mare creează forță de frecare, ceea ce  încetinește satelitul. Dacă nu este manevrat pe o orbită mai înaltă, acesta poate cădea înapoi pe Pământ.

Sistemul de Poziționare Globală (GPS)

O altă perturbare care ar afecta viața de zi cu zi este cea a sistemelor de navigare. Practic, fiecare mod de transport, de la mașini la avioane, utilizează GPS-ul pentru navigare și urmărire. Chiar și dispozitivele portabile, cum ar fi telefoanele mobile și ceasurile inteligente se bazează pe semnalele GPS primite de la sateliți.

Sistemele militare sunt puternic dependente de GPS pentru coordonare. Alte sisteme militare de detectare, cum ar fi radarul peste orizont și sistemele de detectare a submarinelor, ar putea fi perturbate, ceea ce ar împiedica apărarea.

În ceea ce privește internetul, o furtună geomagnetică la scara evenimentului Carrington ar putea produce curent indus geomagnetic în cablurile submarine și terestre care formează coloana vertebrală a internetului, precum și în centrele de date care stochează și procesează totul, de la e-mail și mesaje text la seturi de date științifice și instrumente de inteligență artificială.

Acest lucru ar putea perturba întreaga rețea și ar împiedica serverele să se conecteze între ele.

Când va avea loc următoarea furtună solară?

Doar timpul ne va putea spune momentul când Pământul va fi lovit de o altă furtună geomagnetică. O furtună de dimensiunea unui eveniment Carrington ar fi extrem de dăunătoare pentru sistemele electrice și de comunicații din întreaga lume, cu întreruperi care durează câteva săptămâni.

Dacă furtuna este de dimensiunea Evenimentului Miyake, rezultatele ar fi catastrofale, cu întreruperi care ar putea dura luni întregi, dacă nu mai mult. Chiar și cu avertismentele de vreme în spațiu de la Space Weather Prediction Center al NOAA, lumea ar avea doar câteva minute până la câteva ore de preaviz.

Este esențial să continuăm cercetarea modalităților de a proteja sistemele electrice împotriva efectelor furtunilor geomagnetice, de exemplu prin instalarea de dispozitive care pot proteja echipamente vulnerabile precum transformatoarele și prin dezvoltarea de strategii pentru ajustarea sarcinilor rețelei atunci când furtunile solare sunt pe cale să lovească.

Pe scurt, este important să ne pregătim de pe acum pentru a minimiza întreruperile pe care le-ar putea cauza următorul eveniment Carrington.

Vă recomandăm să citiți și:

Noi imagini cu o gaură neagră supermasivă ascunsă într-un nor gros de praf cosmic

Cum a apărut apa pe Pământ? Cercetătorii analizează rocile de pe Lună pentru a afla răspunsul

Cea mai mică gaură neagră supermasivă a fost descoperită de astronomi

O exoplanetă în formă de minge de rugby, descoperită cu ajutorul telescopului CHEOPS