Burza magnetyczna na Słońcu może pozbawić nas prądu i internetu

Trwająca od roku pandemia koronawirusa uświadomiła wielu naukowcom jak bardzo jesteśmy nieprzygotowani na zjawiska, które bez ostrzeżenia znacząco wpływają na życie setek milionów ludzi. Wśród takich naukowców są też astronomowie, którzy postanowili sprawdzić jakie zjawiska masowe mogą nas dotknąć bez ostrzeżenia.

Oczywiście większości osób na myśl od razu przychodzi uderzenie planetoidy, ale nie oszukujmy się, takie zdarzenia są niezwykle rzadkie i planetoidy, zagrażające milionom osób na raz trafiają w Ziemię niezwykle rzadko. Stąd i ten problem z dużym prawdopodobieństwem nas nie będzie dotyczył.

Czy jest jednak jakiekolwiek inne zagrożenie z kosmosu, które może nas dotknąć bezpośrednio? Otóż jest. Jego źródło znajduje się 150 milionów kilometrów od Ziemi. Oczywiście mowa o Słońcu.

Z jednej strony gdyby nie Słońce, to i nas by tutaj nie było. Nie oznacza jednak, że nasza gwiazda dzienna nie jest w stanie zrobić nam na Ziemii istnej apokalipsy.

Aktywność słoneczna na Słońcu zmienia się w cyklu mniej więcej jedenastoletnim. W okresie maksimum tej aktywności na Słońcu dochodzi do tzw. burzy geomagnetycznych, w trakcie których na Słońcu można obserwować potężne rozbłyski słoneczne, którym z kolei towarzyszą koronalne wyrzuty masy (CME). W trakcie takiego wyrzutu olbrzymia masa plazmy wyrzucana jest z powierzchni Słońca w przestrzeń międzyplanetarną. Te potężne obłoki plazmy pokonują odległość między Słońcem a Ziemią w ciągu kilkunastu godzin do kilku dni.

Całe szczęście Ziemia ma własne pole magnetyczne, które chroni ją przed tą plazmą i bezpośrednio do powierzchni Ziemi nic nie dociera. Nie oznacza to jednak, że takie rozbłyski nie mogą nam uprzykrzyć życia. Oj mogą i to bardzo. Pod warunkiem, że do rozbłysku i CME dojdzie akurat w tej części Słońca, która będzie skierowana w stronę Ziemi. Jeżeli bowiem gdzie indziej, to owszem chmura plazmy przeleci przez orbitę Ziemi, ale Ziemi tam nie napotka, więc nic nam nie będzie.

Naukowcy przypominają, że w ostatnich dwóch stuleciach ludzkość miała już do czynienia z trzema tego typu zdarzeniami, w których burza wywołana na Słońcu miała istotny wpływ na ludzi. Pierwsze z nich, tzw. zdarzenie Carringtona miało miejsce w 1859 r., drugie w 1921 r. a trzecie w 1989 r.

Podczas tego ostatniego zdarzenia zaledwie trzy dekady temu, plazma wyrzucona ze Słońca po dotarciu w okolice Ziemi spowodowała awarię zasilania, która objęła ponad 6 milionów ludzi w rejonie Quebec w Kanadzie, zatrzymując w międzyczasie Giełdę w Toronto na kilka godzin. Prąd przywrócono dopiero po dziewięciu godzinach. Z pewnością było to poważne wydarzenie dla mieszkańców Toronto, ale nie była to katastrofa. Dużo poważniejsze wydarzenie miało miejsce 130 lat wcześniej.

Zdarzenie Carringtona z 1859 r. było jak dotąd najpoważniejszą zarejestrowaną burzą magnetyczną. Pamiętajmy jednak, że było to przed erą powszechnej elektryczności, nie mówiąc już o elektronice. Mimo tego gdy plazma ze Słońca dotarła w okolice Ziemi po ponad 17 godzinach lotu, spowodowała rozległą awarię sieci energetycznej w USA oraz sieci telegraficznej: sprzęt ulegał spaleniu, wielu telegrafistów zostało porażonych prądem. Co ciekawe nawet po wyłączeniu zasilania można było nadal nadawać telegramy - tak silny był prąd indukowany przez CME.

Niedawno astronomowie starali się oszacować czego moglibyśmy się spodziewać, gdyby to dzisiaj doszło do takiego samego zdarzenia jak w 1859 r. Wyszło na to, że podobne zdarzenie mogłoby sprawić, że w samych Stanach Zjednoczonych aż 20-40 milionów ludzi musiałoby się zmierzyć z brakiem prądu, który udałoby się usunąć w czasie około 2 lat. Straty dla ekonomii? Nawet 2,5 bln dol.

Owszem, takie zdarzenia zachodzą stosunkowo rzadko, ale nie na tyle rzadko, aby się ich nie obawiać. Spróbujcie przywołać w pamięci co robiliście, na jakim etapie życia byliście w 2012 r. Już? Wtedy także na Słońcu doszło do burzy magnetycznej i do koronalnego wyrzutu masy porównywalnego ze zdarzeniem Carringtona. Wyrzucona wtedy ze Słońca plazma przeleciała przez orbitę Ziemi w miejscu, w którym Ziemia znalazła się zaledwie tydzień później. Minęliśmy się z istną apokalipsą dosłownie o włos. Świat wyglądałby dzisiaj zupełnie inaczej gdyby do wyrzutu masy doszło kawałek bliżej.

Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine postanowili sprawdzić co taka potężna burza magnetyczna byłaby w stanie nam zrobić w dobie internetu. Wyniki ich symulacji nie są zbyt optymistyczne.

Dzisiaj cały świat jest oparty na elektryczności, sprzęcie elektronicznym i internecie. Jedno zdarzenie Carringtona doprowadziłoby do zniszczeń liczonych w bilionach dolarów.

Przede wszystkim silna burza słoneczna najprawdopodobniej doprowadziłaby do zniszczenia podmorskich światłowodów sieci internetowej, które stanowią kluczowe elementy sieci. O ile sam prąd indukowany przez plazmę nie działałby na światłowody, to najprawdopodobniej doprowadziłby do zniszczenia rozmieszczonych co 50-150 km wzmacniaczy, skutecznie uszkadzając także same światłowody. Nawet gdyby udało się przywrócić po jakimś czasie zasilanie na lądzie, to naprawa światłowodów internetowych też zajęłaby sporo czasu. Do tego czasu świat musiałby się przestawić na media analogowe.

Warto też zauważyć, że przy wyjątkowo silnym zdarzeniu musielibyśmy się liczyć z uszkodzeniami instrumentów znajdujących się chociażby na satelitach krążących wokół Ziemi. Moglibyśmy także stracić dostęp nie tylko do internetu satelitarnego, ale także do telewizji czy sieci komórkowych. Czujecie grozę tej sytuacji?

Badacze przyznają, że wiele z takich wrażliwych punktów, które mogłyby ulec zniszczeniu, nawet nie zostało zidentyfikowanych, tak więc tak naprawdę nie wiemy co jeszcze mogłoby ulec zniszczeniu.

Pandemia koronawirusa pokazuje jednak, że może warto zawczasu zrobić taki przegląd technologii, które mogłyby paść ofiarą jednej niewinnej burzy słonecznej, abyśmy nie zostali zaskoczeni tak jak Amerykanie w 1859 r. Z racji tego, że elektryczność i sprzęt elektryczny nie był jeszcze tak popularny, większość ludzi sobie z tym poradziła. Strach jednak myśleć co by się stało dzisiaj, gdyby doszło do takiej awarii w czasach, w których już niewiele osób potrafi żyć bez dostępu do internetu i elektryczności. Apokalipsa gotowa.