Kui ohtlikud on päikesetormid? Teadlaste arvates oli Carringtoni sündmus üks võimsamaid, mis kunagi Maad tabas. Kuid uus uuring ütleb, et võime oodata rohkem torme, nii tugevaid kui ka sagedamini.
Carringtoni sündmus oli ulatuslik koronaalmassi väljutamine (CME), mis tabas Maad 1. ja 2. septembril 1859. CME-d, mis löövad võimsalt Maa magnetosfääri, väänavad seda ja põhjustavad madala laiuskraadi aurorasid. Nagu teada on ka 1859. aasta Päikesetorm, põhjustas telegraafide rike kogu maailmas. See on hästi tuntud, uuritud ja dokumenteeritud sündmus.
Kuid enamus sellest tormist teada saadakse läänepoolkera vaatluste ja aruannete põhjal. Ameerika geofüüsikalise liidu ajakirjas Space Weather avaldatud uues uuringus otsustasid teadlased koguda reportaaže ja tähelepanekuid kogu maailmast, et proovida saada tormist terviklikum pilt.
Uuringu juhtiv autor on Jaapanis Osakas asuva Osaka ülikooli ja Ühendkuningriigi Rutherfordi Appletoni labori astrofüüsik Hisashi Hayakawa. Hayakawa ütles oma pressiteates: “Carringtoni sündmust peeti moodsa tsivilisatsiooni vastase kosmose ilmastikuolude kõige halvemaks stsenaariumiks ... aga kui see toimub mitu korda sajandil, peame läbi mõtlema, kuidas sellele ette valmistuda ja leevendada selline kosmose ilmastikuoht. ”
Koronaalse massi väljutamise ajal eraldub Päikese väliskeskkonnast ehk koroonast massiivne plasmaplasma. Neile eelnevad sageli päikesekiirgused ja neid seostatakse Päikese pinna aktiivsetes piirkondades asuvate päikesepiste rühmadega. Tavaliselt jääb plasma Päikese magnetismi abil lõksu, kuid kui magnetvälja jooned purunevad, võib plasma põgeneda.
Meie tänapäevane maailm on nende tormide suhtes palju haavatavam kui 1859. aasta maailm. Sellise ulatusega magnetilised tormid hävitavad meie satelliite, elektrivõrke, sidet ja kõike muud, mis toetub elektromagnetilistele lainetele. Hayakawa ja tema meeskond tahtsid teada, kas me mõistame tõesti, kui sagedased ja võimsad need tormid on.
Teadlaste meeskond korraldas rahvusvahelise koostöö, et koguda 1859. aasta tormi kohta rohkem andmeid. Nad arvasid, et kuna enamik andmeid ja tähelepanekuid pärinevad läänepoolkeral, võib meie arusaam tormist olla lünka. Nad kogusid ajaloolisi tähelepanekuid ja andmeid idapoolkera ja Pürenee poolsaare tormi põhjustatud aurude kohta.
Meeskond kogus aruandeid ka Portugali, Hispaania, Austraalia, Uus-Meremaa, Mehhiko ja Brasiilia ajalehtedest. Samuti said nad vaatlusi tormi aurooride kohta Venemaa Keskvaatluskeskusest ja Jaapani päevikutest. Läänest oli neil andmeid rohkem ajalehtedest, teadusajakirjadest ja isegi laevade logidest. Seejärel võrdlesid nad kahte aruandekogu.
Veel üks allikas oli tormi ajal Euroopa astronoomide tehtud avaldamata joonised. Need joonised võimaldasid teadlastel leida, kust torm Päikese pinnalt alguse sai, ja jälgida päikesepunkti, kui see kasvas ja kahanes.
Mida nad leidsid?
Nende paber näitab, et Carringtoni sündmus pole nii ainulaadne, kui me arvasime.
Autorid arvavad, et 1859. aasta 1. ja 2. septembri tormi tekitanud päikeseplekid tekitasid mitu muud purset. Need puhangud toimusid augusti algusest oktoobri alguseni ja augusti lõpus juhtus päikesetorm. Teadlaste sõnul juhtus augusti lõpus torm 27. augusti 1859. aasta paiku. See saatis välja eraldi CME-d, mis on piisavalt tugevad, et mõjutada Maa magnetvälja. Samuti arvavad nad, et 27. augusti torm aitas Carringtoni sündmusel jõuda intensiivsusesse, mida see tegi.
Pärast kogu selle tegevuse rekonstrueerimist võrdlesid autorid Carringtoni sündmust teiste tormidega 1872., 1909., 1921. ja 1989. aastal. Nad leidsid, et kaks neist - 1872. ja 1921. aastal - olid selle sündmusega võrreldavad. Kuid 1989. aasta torm põhjustas Kanadas Quebecis suuri elektrikatkestusi. Teadlased järeldasid loogiliselt, et Carringtoni sündmus polnud ainulaadne võimas torm, mis meie arvates oli.
Hayakawa sõnul on tagajärjed selged. "Kui 1859. aasta torm oli kindlasti üks äärmuslikumaid sündmusi, näib see selle intensiivsuse osas parimal juhul võrreldav tormi 1872 ja 1921 tormiga," ütles ta. “Niisiis, Carringtoni sündmus pole enam midagi ainulaadset. See võib nõuda, et me peaksime uuesti läbi vaatama kosmoses toimuvate ilmastikuolude sellist laadi halvima stsenaariumi esinemissageduse. "
Oleme nende koronaalsete massiliste väljundite suhtes üha haavatavamad. Nende allikast, sagedusest ja mõjudest teame palju rohkem kui 1859. aastal. Kuid kas oleme rohkem valmis?
Praegu seisneb suurem osa päikesetormide ettevalmistamises täpses prognoosimises. Teadmine, millal üks saabub, võimaldab kõigil rahvusvahelise kosmosejaama astronautidel elektriülekandekommunikatsiooniettevõtetele reageerida.
Asjade kaitsmiseks on mitmeid viise, näiteks intensiivsed päikesetormid tekitavad ülekandeliinid. Kondensaatoripangad, Faraday puurid ja spetsiaalsed summutusseadmed võiksid kõik aidata. Kuid ükski neist pole täiuslik lahendus ja üks 2017. aasta uuring näitas, et USA elektrivõrgu kaitseks võib see maksta kuni 30 miljardit dollarit.
Mõned teadlased on hõlmanud massiivse magnetkilbi ideed Maa ja Päikese vahel. Istudes Maa-Päikese LaGrange'i punktis 1, pakub kilp sama tüüpi kaitset, mida Maa magnetväli juba pakub, kuid rohkem sellest. Kuid see on praegu ainult idee.
Vahepeal on parim panus teada, millal tuleb torm, ja sulgeda elektrisüsteem, et tekitada kahju minimeerimiseks. Sellest võivad aidata tulevased missioonid, näiteks ESA LaGrange'i missioon. Satelliidide ja sidesüsteemide osas on nende kaitsmine pooleli olev töö ja tundub, et kellelgi pole veel vastust.
Veel:
- Uurimistöö: Suure päikesevarjurühma ja suurte auraalsete tormide ajalised ja ruumilised muutused Carringtoni sündmuse ümber 1859. aastal
- Pressiteade: Äärmuslikke päikesetorme võib olla sagedamini kui seni arvati
- Aruanne: Ameerika elektrivõrgu kaitsmine päikese geomagnetiliste häirete eest
- Kosmoseajakiri: Uus uuring pakub Maa jaoks välja hiiglasliku, kosmosepõhise päikeseenergia kaitsekilbi
