Ce ne pregăteşte Soarele în viitor. Furtuni geomagnetice

22 septembrie 2011. Buclele de plasmă suficient de largi pentru a cuprinde multe planete de dimensiunea Pământului sunt surprinse din profil pe marginea Soarelui, în timp ce o protuberanţă ca un val, aflată deasupra buclelor, aruncă în spaţiu particulele solare încărcate electric. Oamenii de ştiinţă urmăresc undele sonore solare pentru a detecta regiunile active cu zile înainte ca acestea să iasă la suprafaţă. Foto: NASA SDO

Prognoza meteo spaţială pentru următorii câţiva ani: furtuni solare, cu posibile pene de curent catastrofice pe Pământ. Suntem pregătiţi?

Într-o joi, pe 1 septembrie 1859, Richard Carrington, de meserie berar, dar şi astronom amator, în vârstă de 33 de ani, a urcat scările către observatorul său privat din apropierea Londrei, a deschis fanta cupolei şi, după cum avea obiceiul în dimineţile însorite, şi-a reglat telescopul pentru a proiecta pe un ecran o imagine de 28 cm a Soarelui. Trasa pete solare pe o bucată de hârtie când, sub privirea lui, au apărut brusc „două petice de lumină albă şi extrem de strălucitoare“ în mijlocul unui grup mare de pete solare. În acelaşi timp, acul magnetometrului dela Observatorul Kew, din Londra, atârnat de un fir de mătase, a început să penduleze nebuneşte. A doua zi, înaintea zorilor, imense apariţii aureolate în nuanţe de roşu, verde şi violet luminau cerul până în Hawaii şi Panama. Turiştii cu cortul din Munţii Stâncoşi, luând aurora drept răsărit, s-au sculat şi au început să pregătească micul dejun.
Erupţia observată de Carrington anunţa o superfurtună solară – o explozie electromagnetică imensă, care a aruncat spre Pământ miliarde de tone de particule încărcate electric. (Un alt astronom amator din Anglia, pe nume Richard Hodgson, a văzut şi el erupţia.) Când s-a ciocnit cu câmpul magnetic al planetei, valul invizibil a provocat creşterea bruscă a curenţilor electrici prin liniile de telegraf. Explozia a scos din funcţiune mai multe staţii, însă telegrafiştii din alte părţi au descoperit că îşi pot deconecta bateriile şi pot relua activitatea folosind doar electricitatea geomagnetică. „Folosim numai curentul din aurora boreală – a transmis un telegrafist din Boston unui operator din Portland, Maine. Cum recepţionezi mesajul meu?“
„Mult mai bine decât cu bateriile în funcţiune“ – a răspuns Portlandul.

24 ianuarie 2012. O auroră pâlpâie deasupra podului Sommarøy, de pe insula Kvaløy, din Norvegia nordică, într-o săptămână de activitate solară intensă. Aurorele apar atunci când particulele solare lovesc gazele atmosferice, aprinzându-le ca pe nişte tuburi de neon. Cel mai des observate în apropierea polilor, aurorele apar şi la latitudini mai joase în timpul furtunilor solare puternice. Foto: Bjørn Jørgensen

Cei care operează sistemele de comunicaţii şi reţelele electrice de astăzi ar fi mai puţin calmi. De la evenimentul din 1859 nu a mai avut loc nicio superfurtună solară la fel de puternică, aşadar este greu de calculat ce impact ar putea avea o furtună comparabilă asupra lumii de astăzi, mult mai dependentă de electricitate. Un reper a fost oferit de pana de curent din Quebec din 13 martie 1989, când o furtună solară cu o intensitate de doar două treimi din cea a evenimentului Carrington a făcut să cadă în mai puţin de două minute reţeaua ce deservea cu energie electrică peste şase milioane de clienţi. O furtună de clasa Carrington ar putea arde mai multe transformatoare decât se află în stocurile companiilor de electricitate, lăsând milioane de oameni fără lumină, apă potabilă, tratarea apei uzate, încălzire, aer condiţionat, combustibil, servicii telefonice sau alimente şi medicamente perisabile în lunile necesare fabricării şi instalării unor transformatoare noi. Un raport recent al Academiei Naţionale de ştiinţe din SUA estimează că o astfel de furtună ar putea provoca pagube în economie cât 20 de uragane Katrina, costând 1-2 mii de miliarde de dolari numai în primul an şi necesitând un deceniu pentru refacere.
„Nu putem prezice cu mai mult de câteva zile în avans ce va face Soarele“ – spune cu regret Karel Schrijver, de la Laboratorul Solar şi de Astrofizică al companiei Lockheed Martin, din Palo Alto, California. Anul acesta fiind aşteptată începerea unei perioade de activitate solară maximă, centrele de meteorologie spaţială suplimentează personalul şi speră că se va termina totul cu bine. „Încercăm să înţelegem modul în care clima spaţială afectează societatea şi cât de rău poate fi – spune Schrijver. Odată ce ai identificat o ameninţare de această amploare, corect din punct de vedere moral este să fii pregătit. Precum în cazul cutremurelor din San Francisco. Dacă nu te pregăteşti, consecinţele sunt de neiertat.“
Puţine corpuri cereşti par la fel de familiare ca Soarele – e acolo, sus pe cer, în fiecare zi senină –, şi totuşi puţine sunt atât de stranii. Dacă te uiţi printr-un telescop solar, discul galben banal se transformă într-un tărâm al minunilor dinamic, unde protuberanţele de dimensiunea unor planete apar în spaţiul întunecat ca nişte meduze incandescente, buclându-se şi şerpuind înapoi câteva ore sau zile mai târziu, parcă subjugate de o forţă nevăzută.
Aşa cum şi sunt de fapt. Soarele, nici solid, nici lichid, nici gazos, este alcătuit din plasmă, „a patra stare a materiei“, care se formează atunci când atomii sunt descompuşi în protoni şi electroni liberi. Toate acele particule încărcate fac ca plasma solară să fie un excelent conductor de electricitate – mult mai conductiv decât sârma de cupru. Soarele este plin şi de câmpuri magnetice. Majoritatea rămân îngropate în corpul masiv al Soarelui, dar unele tuburi magnetice, groase cât diametrul Pământului, ies la suprafaţă sub formă de pete solare. Acest magnetism determină dansul şerpuitor din atmosfera Soarelui şi generează vântul solar, azvârlind în exterior în fiecare secundă un milion de tone de plasmă cu o viteză de 700 km/secundă.

Text: Timothy Ferris

Sursa: NatGeo

Istorie

Furtuna geomagnetică este o perturbare temporară a magnetosferei cauzată de perturbări ale materiei interplanetare. O furtună geomagnetică este o componentă majoră a vremii spațiale și este cauzată de unda de șoc a vântului solar care interacționează cu câmpul magnetic al Pământului.

Etape

1. Erupție solară
2. Furtună de radiații
3. Ejectare de masă coronală (en. Coronal mass ejection)

La 23 iulie 2012 a avut cea mai puternică furtună geomagnetică din ultimii 150 de ani, din fericire aceasta a „ratat” cu puțin Terra.^[1]

Aceste explozii solare se referă la un eveniment anunțat de NASA^[2][3] care are loc în 2013-^{[4] [5][6]} 2014 și care constă din puternice erupții solare care vor influența câmpul magnetic al Pământului^[7] și posibil să aibă consecințe asupra echipamentelor electrice/electronice,^[8] dar minime. Fenomenul poartă numele defurtună geomagnetică.

Începând cu 8 ianuarie 2008^[9] Soarele intră în cel de-al 24-lea ciclu solar^[10]. Președintele NOAA Space Weather Prediction Center, Douglas Biesecker spune că: „Dacă predicția noastră este corectă, Ciclul Solar 24 va avea un număr maxim de 90 de pete solare, cel mai mic ciclu solar ca număr de pete din 1928, când Ciclul solar 16 a avut 78 de pete solare. Este tentant să descriem un astfel de ciclu ca fiind «slab» sau «ușor», dar acest lucru ar putea lăsa o impresie greșită. Chiar și un ciclu sub medie este capabil să producă condiții meteorologice spațiale severe. Marea furtună geomagnetică din 1859, de exemplu, a apărut în timpul unui ciclu solar de aproximativ aceeași mărime cu ciclul prezis pentru 2013”^[11].

Richard Fisher, director al diviziei de heliofizică de la NASA, a dezvăluit că planeta Pământ va fi lovită de radiații magnetice^[12] provenite din exploziile solare care vor avea loc în 2013.

La 25 octombrie, două explozii solare consecutive de clasa X s-au produs în sectorul solar 1882, unde asemenea fenomene nu au fost observate din mai 2013. Acestea au fost urmate de o serie de explozii de clasa M.^[13]

Furtuna solară din 1859 (alte denumiri Superfurtuna solară^[1] sau Evenimentul Carrington) a fost cea mai puternică furtună solară din istoria observațiilor solare. A avut locul în timpul celui de-al 10-lea ciclu solar.

În perioada 1–2 septembrie 1859 a avut loc cea mai mare furtună geomagnetică înregistrată vreodată până în anul 2013.Aurorele boreale au fost văzute în întreaga lume, mai ales deasupra regiunii Caraibe, de asemenea observații demne de remarcat au fost aurorele de deasupra Munților Stâncoși, care au fost atât de strălucitoare încât lumina lor a trezit căutătorii de aur, care s-au apucat să-și pregătească micul dejun pentru că au crezut că era dimineață^[2]. Sistemele de telegraf din toată Europa și America de Nord s-au prăbușit^[3]. Pilonii telegrafului aruncau scântei, iar hârtia folosită în telegrafiere a luat foc. Unele sisteme de telegraf păreau să continue să trimită și să primească mesaje în ciuda faptului că erau deconectate de la sursele lor de alimentare.

Din 28 august 1859 până pe 2 septembrie numeroase pete solare și explozii solare au fost observate pe Soare. Chiar înainte de prânzul zilei de 1 septembrie, astronomul britanic Richard Carrington a observat cea mai mare erupție^[4], care a dus la o ejecție coronală de masă uriașă (CME), care a venit direct spre Pământ, ajungând pe planeta noastră în 18 ore, având deci o viteză de 1.600.000 de kilometri pe oră^[5]. Acest lucru este remarcabil, deoarece o astfel de călătorie în mod normal durează de la trei până la patru zile. S-a mișcat așa de repede, pentru că o altă ejecție masivă CME anterioară i-a netezit drumul^[6].

Carotele de gheață^[7] dovedesc că evenimente de această magnitudine – măsurate prin radiațiile de protoni de mare energie, nu prin efect geomagnetic – apar o dată la aproximativ 500 de ani, dar cu evenimente de >1/5 mai mari care apar de mai multe ori într-un secol^[8]. Ultimele furtuni puternice au avut loc în 1921 și în 1960, atunci când a avut loc și o perturbare radio pe scară largă^[4].

Sursa: Wikipedia