Potężny CME zmierza w kierunku Ziemi

16 stycznia dotrze do Ziemi olbrzymi obłok plazmy wyrzuconej przez Słońce w trakcie wtorkowego rozbłysku najbardziej energetycznej klasy X. Jakie będą tego konsekwencje?

"Rozbłysk słoneczny - zespół zjawisk i procesów fizycznych wywołany nagłym wydzieleniem w atmosferze Słońca ogromnej ilości energii spowodowany przez proces anihilacji pola magnetycznego (gwałtowną zmianą energii pola magnetycznego na energię termiczną i kinetyczną - przyp. red.). Energia ta została wcześniej zakumulowana w polach magnetycznych obszarów aktywnych" - czytamy w Wikipedii.

Reklama

Podczas takiego zjawiska emitowane są ogromne ilości energii - w postaci fal elektromagnetycznych i strumieni cząstek. Silne rozbłyski słoneczne związane są m.in. z koronalnymi wyrzutami masy (CME).

To właśnie CME stanowi zagrożenie dla satelitów oraz sieci energetycznych. Jest to bowiem gigantyczny obłok rozpędzonej nawet do 2000 km/s materii o masie sięgającej miliardów ton. Składa się on głównie z elektronów i protonów oraz niewielkiej ilości helu, żelaza lub tlenu. Do naszej planety docierają tylko nieliczne CME, przy czym taka podróż trwa zazwyczaj od 20 do 70 godzin. Odnotowano jednak takie wyrzuty masy, którym pokonanie tej odległości zajmowało zaledwie 18 godzin.

CME zaburzają ziemską magnetosferę, czyli obszar wokół naszego globu będący pod wpływem jego pola magnetycznego. W efekcie możemy obserwować zorze polarne, które są chyba jednym pozytywnym aspektem CME.

Szczególnie silne zaburzenia ziemskiego magnetyzmu - burze magnetyczne - mogą bowiem uszkodzić sieci przesyłowe energii elektrycznej na ogromnych obszarach (nawet całego kontynentu) i zakłócać łączność radiową. Z kolei fale uderzeniowe otaczające CME mogą zmieniać trajektorie satelitów, a promieniowanie uszkadzać ich wrażliwe elementy.

Czy powinniśmy się obawiać?

Między 28 sierpnia a 2 września 1859 r. angielski astronom Richard Carrington obserwował na Słońcu liczne plamy i rozbłyski, w tym największy 1 września. Olbrzymi CME dotarł do Ziemi w ciągu zaledwie 18 godzin. Na początku września nastąpiła najpotężniejsza odnotowana w historii burza magnetyczna.

Zaburzenia ziemskiego magnetyzmu spowodowały awarie sieci telegraficznych w całej Europie i Ameryce Północnej, a nawet okazjonalne zapalanie się od iskier papieru w telegrafach. Mimo odłączenia baterii, indukowany prąd był na tyle silny, iż pozwalał na przesyłanie wiadomości telegraficznych. Zorza polarna, normalnie widoczna tylko w pobliżu biegunów, była wtedy obserwowana na całym świecie. Podziwiano ją na Hawajach, Kubie, Meksyku czy Karaibach.

Raport National Research Council of the National Academies of Sciences (Amerykańskiej Akademii Nauk) wskazuje, że podobna burza magnetyczna, jak ta z 1859 r., mogłaby doprowadzić do globalnej katastrofy. Szybkie zmiany pola magnetycznego na dużym obszarze powodują indukowanie się siły elektromotorycznej w przewodnikach, która może doprowadzić do zniszczenia transformatora wysokiego napięcia. Stopione transformatory nie mogą być naprawione, trzeba je wymienić na nowe. Czas produkcji jednego wynosi średnio 12 miesięcy, pod warunkiem, że ma się dostęp do surowca i energii, na co w takich warunkach trudno liczyć. W ten sposób mógłby upaść cały system energetyczny krajów uprzemysłowionych.

Chroni nas przestarzała sonda

Obecnie pierwszą linią obrony przed burzami magnetycznymi jest Advanced Composition Explorer (ACE) - kosmiczna sonda NASA, która może przesłać ostrzeżenie na 15 min przed uderzeniem burzy w naszą planetę. Ale co tak naprawdę można uratować w kwadrans? ACE jest ponadto mocno przestarzały i coraz częściej się psuje. Jego następca powinien znaleźć się w przestrzeni kosmicznej w tym roku.

Co czeka nas w czwartek?

Naukowcy ostrzegają, że w niebezpieczeństwie znajdą się przede wszystkim satelity. Te można na pewien czas wprowadzić w stan awaryjny, co jednak nie ochroni wrażliwych na promieniowanie elementów. Nie wiadomo natomiast, jakie skutki czwartkowej burzy magnetycznej odczujemy na powierzchni Ziemi.

Najlepsze tematy