Ostrzeżenie przed kataklizmem ze Słońca

Słońce to niesłychanie dynamiczny obiekt, który nie tylko umożliwia rozwój życia, ale również może je mocno ograniczyć lub nawet unicestwić. Badamy je intensywnie od zaledwie kilku dekad, i czym więcej o nim wiemy, to tym mniej rozumiemy.

Na naszej dziennej gwieździe bezustannie dochodzi do wybuchów, wyrzutów materii i rozbłysków promieniowania rentgenowskiego. Od czasu do czasu zdarza się również, że materia wyrzucona w wyniku eksplozji plam, w postaci wiatru słonecznego, dochodzi do Ziemi i wytwarza piękne zorze polarne.

Politycy i naukowcy obawiają się jednak dnia, w którym dojdzie do historycznego wybuchu i rozbłysku, po których na Błękitnej Planecie ulegnie zniszczeniu cała infrastruktura energetyczna, co technologicznie cofnie naszą cywilizację o kilkaset lat.

Dlatego Amerykańscy specjaliści z NASA, którzy na świecie wiodą prym w badaniach nad naszą dzienną gwiazdą, zostali poproszeni przez Biały Dom o przygotowanie szczegółowego raportu dotyczącego planu działania na wypadek wystąpienia takiego potwornego kataklizmu.

Sprawa jest bardzo poważna. Przypomnijmy, że 23 lipca 2012 roku na Słońcu doszło do największego wybuchu jaki kiedykolwiek odnotowano za pomocą sond kosmicznych. Nie odczuliśmy jego skutków tylko dlatego, że wyrzut nie był skierowany bezpośrednio w stronę Ziemi. A mogło być naprawdę groźnie.

Łuki pola magnetycznego i przemieszczająca się po nich plazma. Fot. NASA.

Naukowcy przez wiele miesięcy badali owe zjawisko i doszli do zatrważających wniosków. Ustalono, że do koronalnego wyrzutu materii (CME) doszło z plamy o numerze 1520. Wiatr słoneczny osiągnął rekordową prędkość aż 12 milionów kilometrów na godzinę i rozprzestrzenił naładowane cząstki po Układzie Słonecznym.

Do tak silnego wybuchu i zarazem tak szybko się przemieszczającego, dochodzi zaledwie raz na 5-10 lat. Ratunkiem dla naszej planety jest tylko to, że wybuchy przeważnie nie są skierowane w naszą stronę.

Astronomowie od lat ostrzegają, że gdyby jednak wyrzut materii był skierowany ku Ziemi, to znaleźlibyśmy się w poważnym tarapatach. Burze magnetyczne są groźnym zjawiskiem, ponieważ docierające od strony Słońca, niemal z prędkością światła, naładowane cząstki, wnikają do ziemskich biegunów magnetycznych i mogą poczynić poważne szkody, chociażby w infrastrukturze energetycznej.

Żyjemy w czasach, w których nasze codzienne życie, od transportu po łączność, uzależnione jest właśnie od energii elektrycznej. Naukowcy sądzą, że przy odpowiednio silnej burzy magnetycznej, powstałej po wybuchu na Słońcu, uszkodzenie sieci energetycznej może objąć nawet całe kraje, a usuwanie szkód, czyli również przywracanie dostaw prądu, może zająć w niektórych przypadkach nawet kilka lat.

Wiatr słoneczny uderza w ziemskie pole magnetyczne. Fot. NASA.

Dobry przykład, jak groźne może to być, mieliśmy w 1989 roku. Podczas burzy magnetycznej w marcu i sierpniu doszło do awarii sieci energetycznej w kanadyjskim stanie Quebec. Tysiące odbiorców nie miało prądu przez 9 godzin, w dodatku pracę musiała przerwać główna kanadyjska giełda papierów wartościowych, co przyniosło gigantyczne straty finansowe.

Jednak bezsprzecznie najbardziej dotkliwym skutkiem działalności Słońca była burza magnetyczna, która szalała na Ziemi na początku września 1859 roku, znana jako "zjawisko Carringtona" od nazwiska amatora astronomii, który jako jedyny zaobserwował wtedy rozbłysk na Słońcu.

Wiatr słoneczny dotarł do ziemskich biegunów magnetycznych w ciągu niecałych 20 godzin, a więc 2-3 razy szybciej niż zazwyczaj. Doszło do zakłóceń i awarii w sieci telegraficznej w Europie i Ameryce Północnej. Zorze polarne, zwykle widoczne nad obszarami polarnymi, tym razem obserwowano niemal na całym świecie, nawet w krajach położonych w pobliżu równika.

Słońce bezustannie obserwowane jest przez kilka sond kosmicznych np. Solar Dynamics Observatory (SDO) i STEREO, które każdego dnia gromadzą ponad 3 TB danych. Specjaliści mozolnie analizują te informacje pod kątem kosmicznych prognoz pogody, których zadaniem jest informowanie o możliwych zagrożeniach dla sond kosmicznych, satelitów czy samolotów.

Zorza polarna widoczna z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Fot. NASA.

Jednak to zbyt mało, aby można było poczuć się bezpiecznie. Dlatego astronomowie pracują już nad inteligentnym systemem wyposażonym w specjalne algorytmy, które sprawią, że będzie on przygotowywał precyzyjne prognozy, na podstawie całej masy danych, a także uczył się, zbierał potrzebne doświadczenie i polepszał swoją skuteczność.

Sztuczna inteligencja będzie pracowała na podstawie określonych wzorów, a swoją wiedzę będzie czerpała z bazy ponad 2 tysięcy regionów, które obecnie obserwowane są przez sondę SDO. Chodzi tutaj przede wszystkim o wykrycie tzw. fal Rossby’ego, które na Ziemi w średnich szerokościach geograficznych tworzą wielkoskalowe fale atmosferyczne związane są z silnymi prądami powietrza w górnej atmosferze. Te strumienie wiatru mają decydujący wpływ na ziemską pogodę.

Tymczasem na powierzchni Słońca występują one w postaci okresowych zmian w powstawaniu linii pól magnetycznych, po których przemiesza się plazma. Na Ziemi możemy takie zjawiska przewidywać, teraz będzie to możliwe także na Słońcu. Efektem pracy systemu ma być niezwykle szybka i szczegółowa prognoza dotycząca nadchodzących wybuchów i rozbłysków słonecznych.

Takie rozwiązanie jest bardzo istotne dla normalnego funkcjonowania naszej cywilizacji, gdyż pozwoli nam to odpowiednio wcześniej (nawet kilka dni przed) zabezpieczyć się przed nadciągającym kosmicznym kataklizmem i, tym samym, maksymalnie ograniczyć jego skutki.

Źródło: / Fot. NASA