Czy burze słoneczne są dla nas niebezpieczne? | Przestrzeń kosmiczna

W aktywnej części 11-letniego cyklu aktywności Słońca, osoby korzystające z teleskopów wyposażonych w specjalne filtry słoneczne, aby patrzeć na Słońce – lub je fotografować – mogą zobaczyć ciemne plamy słoneczne na jego powierzchni. Obserwatoria kosmiczne wykryją krótkotrwałe, ale potężne rozbłyski słoneczne – intensywne wybuchy promieniowania i największe eksplozje w naszym Układzie Słonecznym – trwające od kilku minut do kilku godzin na powierzchni Słońca. Od czasu do czasu, do ośrodka międzyplanetarnego uwalniane są potężne koronalne wyrzuty masy (CME) – gigantyczne bąble gazu i pola magnetycznego ze Słońca, zawierające do miliarda ton naładowanych cząstek, które mogą poruszać się z prędkością do kilku milionów mil na godzinę. Ten materiał słoneczny rozchodzi się w przestrzeni kosmicznej i czasami uderza w Ziemię. Czy jest to niebezpieczne? Czy powinniśmy się martwić?

Burze słoneczne nie są niebezpieczne dla ludzi na powierzchni Ziemi. Burze te są niesamowite, ale nie mogą zaszkodzić naszym ludzkim ciałom tak długo, jak długo pozostajemy na powierzchni Ziemi, gdzie jesteśmy chronieni przez koc ziemskiej atmosfery. Pamiętaj, że jest powód, by wierzyć, że burze na Słońcu zdarzają się od miliardów lat, odkąd Słońce i Ziemia powstały. Jeśli tak jest, to całe życie na Ziemi wyewoluowało pod ich wpływem.

Jakie jest zagrożenie burzą słoneczną w kosmosie? Cząstki o bardzo wysokiej energii, takie jak te przenoszone przez CMEs, mogą powodować zatrucie promieniowaniem u ludzi i innych ssaków. Byłyby one niebezpieczne dla nieosłoniętych astronautów, powiedzmy, astronautów podróżujących na Księżyc. Duże dawki mogłyby być śmiertelne.

Jeszcze burze słoneczne – i ich skutki – nie stanowią problemu dla nas na powierzchni Ziemi. Ziemska atmosfera i magnetosfera chronią nasze ludzkie ciała przed skutkami rozbłysków słonecznych.

Z drugiej strony… burze słoneczne mogą być niebezpieczne dla naszych technologii. Kiedy koronalny wyrzut masy, lub CME, uderza w ziemską atmosferę, powoduje tymczasowe zaburzenie ziemskiego pola magnetycznego. Burza na Słońcu powoduje rodzaj burzy na Ziemi, znanej jako burza geomagnetyczna.

Najsilniejsze burze słoneczne wysyłają w przestrzeń kosmiczną koronalne wyrzuty masy (CME), zawierające naładowane cząstki. Jeśli Ziemia znajdzie się na drodze CME, naładowane cząstki mogą wbić się w naszą atmosferę, zakłócić pracę satelitów na orbicie, a nawet spowodować ich awarię, a także napromieniować wysoko latające samoloty. Mogą one zakłócać systemy telekomunikacyjne i nawigacyjne. Potrafią wpływać na sieci energetyczne i znane są przypadki wyłączania całych miast, a nawet całych regionów.

Mówcy mówiący o awariach zasilania spowodowanych burzami słonecznymi zawsze przywołują 13 marca 1989 roku, 31 lat temu. CME spowodowała awarię zasilania w Québecu, a także w części północno-wschodnich Stanów Zjednoczonych. W wyniku tego zdarzenia na dziewięć godzin odcięto dopływ energii elektrycznej do ponad 6 milionów ludzi.

Ale możliwe jest, że burze słoneczne mogą być jeszcze potężniejsze niż ta, która spowodowała awarię w Québecu i północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych w 1989 roku. Największy znany rozbłysk słoneczny miał miejsce 28 sierpnia 1859 roku. Został on zaobserwowany i zarejestrowany przez Richarda C. Carringtona, dlatego czasami nazywany jest Zdarzeniem Carringtona, a czasami Superburzą Słoneczną z 1859 roku. Towarzyszący jej koronalny wyrzut masy (CME) dotarł do Ziemi w ciągu zaledwie 17 godzin, a nie jak zwykle w ciągu trzech lub czterech dni. Wystąpiła największa zarejestrowana burza geomagnetyczna. Zorze polarne, czyli zorze polarne, były widoczne w wielu częściach świata. Zawiodły systemy telegraficzne w całej Europie i Ameryce Północnej.

Co by się stało, gdyby tak potężna burza słoneczna wystąpiła dzisiaj? I czy tak potężna burza słoneczna może się powtórzyć za naszego życia? Nikt nie zna odpowiedzi na te pytania z całą pewnością.

Ale naukowcy są coraz bardziej świadomi tej możliwości, zwłaszcza od 2008 roku, kiedy Sten Odenwald i James Green opublikowali w czasopiśmie Scientific American artykuł o Zdarzeniu Carringtona i możliwych konsekwencjach, gdyby tak potężna burza na Słońcu wystąpiła dzisiaj.

Naukowcy zadają coraz więcej pytań na temat burz słonecznych i ich konsekwencji. Na przykład w 2012 r. naukowcy publikujący w czasopiśmie Space Weather zasugerowali, że awaria zasilania w Nowej Zelandii w 2001 r. została spowodowana przez burzę słoneczną. Ten wynik, jeśli jest prawdziwy, jest szczególnie ważny, ponieważ Nowa Zelandia nie leży na wysokiej szerokości geograficznej (jak na przykład Québec). Znajduje się na średniej szerokości geograficznej, tej samej co większa część Stanów Zjednoczonych. To badanie z 2012 roku sugeruje, że efekty burzy słonecznej mogą dotrzeć do bardziej zaludnionych średnich szerokości geograficznych.

Naukowcy – na przykład w Space Weather Prediction Center – nieustannie monitorują Słońce, zarówno z kosmosu, jak i z powierzchni Ziemi. Kiedy pojawia się burza słoneczna, która może mieć wpływ na Ziemię, oni to widzą. W końcu, aby dotknąć nas na Ziemi, burza słoneczna musiałaby się wydarzyć po stronie Słońca zwróconej ku Ziemi. Po takim wydarzeniu zwykle potrzeba kilku dni, aby koronalny wyrzut masy (CME) dotarł do Ziemi. Kiedy duży CME jest w drodze, satelity mogą na krótko wyłączyć swoje systemy i dzięki temu pozostać bezpieczne. Podobnie, przy wcześniejszym ostrzeżeniu, ziemskie sieci energetyczne mogą zostać zrekonfigurowane tak, aby zapewnić dodatkowe uziemienie. I tak dalej.

Czy grozi nam szczególnie ogromna burza słoneczna, być może na skalę Zdarzenia Carringtona? Niektórzy uważają, że możemy być. Dlatego też rządy i naukowcy zaczynają zwracać większą uwagę na tę kwestię, mając na uwadze tworzenie systemów i procedur, które pomogą wytrzymać tak potężne efekty ze strony Słońca.

Podsumowanie: Burze na Słońcu są naturalnym zjawiskiem. One zdarzają się od miliardów lat. Nie są one niebezpieczne dla naszych ludzkich ciał na powierzchni Ziemi. Mogą jednak wpływać na niektóre ziemskie technologie, takie jak sieci energetyczne i satelity na orbicie okołoziemskiej.