Burze magnetyczne mogą usmażyć naszą elektronikę. Żeby uniknąć katastrofy, badacze proponują nową metodę badania kosmicznej pogody

W swoim najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku The Astrophysical Journal badacze przyznają, że mieszkańcy Ziemi faktycznie nie mają żadnych możliwości uchronienia się przed skutkami takiej silnej burzy magnetycznej. Dlatego też starają się, chociaż udoskonalić metody przewidywania takich zdarzeń, aby można było ostrzec ludzi przed nimi z jak największym wyprzedzeniem.

Aby przewidzieć wystąpienie burzy magnetycznej na Słońcu, najpierw trzeba zrozumieć, w jaki sposób one powstają. W tym celu w swojej pracy naukowcy opisują nie tylko ich mechanikę, ale także ich oddziaływanie z polem magnetycznym Ziemi.

Koronalne wyrzuty masy są jednymi z najbardziej energetycznych zdarzeń w Układzie Słonecznym. Potężne obłoki plazmy i ładunków magnetycznych, wyrzucane są z atmosfery Słońca w przestrzeń międzyplanetarną z prędkością od 100 do 3500 km/s. Takie gigantyczne obłoki plazmy i towarzyszące im fale uderzeniowe mogą dotrzeć do orbity Ziemi w niecałą dobę i wywołać tutaj potężną burzę geomagnetyczną, która stanowi zagrożenie dla astronautów oraz dla całej technologii tak znajdującej się w przestrzeni kosmicznej i na Ziemi.

Skutki pogody kosmicznej ludzie odczuli w 1859 r., kiedy spowodowana koronalnym wyrzutem masy na Słońcu burza geomagnetyczna doprowadziła do zniszczenia całej infrastruktury telegraficznej w Ameryce Północnej i Europie. Był to w tamtych czasach główny środek komunikacji. Według badań sprzed kilku lat, gdyby dzisiaj doszło do takiej samej burzy, współczesne urządzenia elektroniczne nie byłyby przed jej skutkami chronione w żaden sposób. Potężna burza magnetyczna na Słońcu może uszkodzić na Ziemi obwody elektroniczne, telewizję, Internet, systemy radiokomunikacyjne, prowadząc do poważnego kryzysu w większości obszarów życia. W lipcu 2012 r. na Słońcu doszło do wyrzutu plazmy porównywalnego z tym z XIX w. ale na nasze szczęście obłok plazmy nie został wyrzucony w kierunku Ziemi.

Według wielu ekspertów zniszczenia spowodowane przez taką burzę doprowadziłyby do strat rzędu bilionów dolarów, a odtworzenie zniszczonej infrastruktury i gospodarki zajęłoby nawet 10 lat. Dlatego też zrozumienie i prognozowanie najbardziej niebezpiecznych zdarzeń jest najważniejszym elementem ochrony społeczeństwa i technologii przed pogodą kosmiczną.

W ramach najnowszych badań astronomowie wykazali, że najsilniejsze i najintensywniejsze burze geomagnetyczne wywoływane są przez szybkie koronalne wyrzuty masy oddziałujące w przestrzeni międzyplanetarnej z innymi koronalnymi wyrzutami masy. Do takich międzyplanetarnych interakcji między różnymi koronalnymi wyrzutami masy dochodzi, gdy są one uwalniane ze Słońca w sekwencji, jeden po drugim, z tego samego aktywnego regionu. Interakcje między jednym obłokiem plazmy a drugim prowadzą do większego przyspieszenia cząstek, niż miałoby to miejsce w przypadku pojedynczych obłoków.

Aktualnie Ziemia znajduje się na początku nowego 11-letniego cyklu aktywności słonecznej, który raczej do silnych nie będzie należał. Nie zmienia to jednak faktu, że ekstremalne zjawiska pogody słonecznej najczęściej zdarzają się podczas niezbyt silnych cykli lub podczas fazy  zmniejszania aktywności. W szczycie aktywności słonecznej ogromne ilości energii uwalniane są w formie liczny rozbłysków słonecznych i koronalnych wyrzutów masy, podczas gdy w fazie cyklu, kiedy aktywność już maleje, energia może dłużej się akumulować na powierzchni i być wyrzucana w pojedynczych, ale za to dużo silniejszych, wyrzutach masy.

Dzisiejszy świat, który tak silnie polega na zdobyczach technologii i elektroniki, powinien zatem szczególnie dokładnie badać procesy zachodzące na powierzchni Słońca. To da nam szansę przewidzieć i przygotować się na burzę geomagnetyczną, która bez ostrzeżenia może całkowicie zmienić nasze życie na wiele, wiele lat.