Hvor farlige er solstorme? Forskere mener, at Carrington-begivenheden var en af de mest magtfulde, der nogensinde har ramt Jorden. Men en ny undersøgelse siger, at vi kan forvente flere storme lige så stærke og oftere.
Carrington-begivenheden var en massiv udstødning af koronale masser (CME), der ramte Jorden 1. og 2. september 1859. CME'er, der kraftfulde smækkede ind i Jordens magnetosfære, fordrejede den og forårsagede auroras med lavt breddegrad. Solstormen fra 1859, som det også er kendt, fik telegrafer rundt om i verden til at mislykkes. Det er en velkendt, godt studeret og veldokumenteret begivenhed.
Men det meste af det, vi ved om denne storm, kommer fra observationer og rapporter fra den vestlige halvkugle. I en ny undersøgelse, der blev offentliggjort i American Geophysical Unions tidsskrift Space Weather, forsøgte forskere at samle rapporter og observationer fra hele verden for at prøve at male et mere komplet billede af stormen.
Studiens hovedforfatter er Hisashi Hayakawa, en astrofysiker ved Osaka University i Osaka, Japan og Rutherford Appleton Laboratory i Storbritannien. I en pressemeddelelse sagde Hayakawa: ”Carrington-begivenheden blev betragtet som det værst tænkelige scenarie for rumvejrbegivenheder mod den moderne civilisation… men hvis det kommer flere gange et århundrede, er vi nødt til at overveje, hvordan vi skal forberede os på og afbøde det slags pladsvejrfare. ”
Under en koronal masseudkast udsendes en massiv klods plasma fra solens ydre atmosfære eller korona. De er ofte efterfulgt af solbrændere og er forbundet med grupper af solflekker i aktive områder af solens overflade. Normalt er plasmaet fanget af Solens magnetisme, men når magnetfeltlinjerne brydes, kan plasmaet slippe ud.
Vores moderne verden er meget mere sårbar overfor disse storme end verdenen i 1859 var. Magnetiske storme i den størrelsesorden forstyrrer vores satellitter, strømnet, kommunikation og alt andet, der er afhængig af elektromagnetiske bølger. Hayakawa og hans team ville vide, om vi virkelig forstår, hvor hyppige og magtfulde disse storme er.
Forskerholdet organiserede et internationalt samarbejde for at indsamle flere data om stormen i 1859. De følte, at da de fleste data og observationer var fra den vestlige halvkugle, kan der være et hul i vores forståelse af stormen. De indsamlede historiske observationer og data om aurorerne, stormen forårsagede fra den østlige halvkugle og den iberiske halvø.
Holdet indsamlede også rapporter fra aviser i Portugal, Spanien, Australien, New Zealand, Mexico og Brasilien. De fik også observationer af stormens auroras fra det russiske centrale observatorium og fra japanske dagbøger. Fra vest havde de data fra flere aviser, videnskabelige tidsskrifter og endda skibslogfiler. De sammenlignede derefter de to rapporter.
Ikke-offentliggjorte tegninger lavet af europæiske astronomer under stormen var en anden kilde. Disse tegninger gjorde det muligt for forskerne at finde, hvor stormen stammede på Solens overflade og spore solflekken, efterhånden som den voksede og krympet.
Hvad fandt de?
Deres papir viser, at Carrington-begivenheden ikke er så unik, som vi troede.
Forfatterne mener, at de solskin, der gød solstormen i 1859 den 1. og 2. september, lancerede flere andre bursts. Disse udbrud skete fra begyndelsen af august til begyndelsen af oktober, og en solstorm skete i slutningen af august. Den sene august-storm skete ifølge forskerne omkring 27. august 1859. Den udsendte separate CME'er, der var stærke nok til at påvirke Jordens magnetfelt. De tror også, at stormen den 27. august var med til at få Carrington-begivenheden til at nå den intensitet, som den gjorde.
Efter at have rekonstrueret al denne aktivitet sammenlignede forfatterne Carrington Event med andre storme i 1872, 1909, 1921 og 1989. De fandt, at to af dem - i 1872 og 1921 - var sammenlignelige med denne begivenhed. Men stormen i 1989 forårsagede massive strømafbrydelser i Quebec, Canada. Forskerne konkluderede logisk set, at Carrington Event ikke var den unikke, magtfulde storm, som vi tror var.
Ifølge Hayakawa er implikationen klar. ”Mens stormen i 1859 bestemt var en af de mest ekstreme begivenheder, synes dette i bedste fald sammenlignet med stormen i 1872 og stormen i 1921 med hensyn til dens intensitet,” sagde han. ”Så Carrington-begivenheden er ikke længere noget unikt. Denne kendsgerning kan kræve, at vi genovervejer forekomsten af denne type 'værste tilfælde' af rumvejrbegivenheder. "
Vi bliver stadig mere sårbare over for disse koronale masseudsprøjtninger. Vi ved meget mere om deres kilde og hyppighed og deres virkning end vi gjorde i 1859. Men er vi mere forberedt?
For tiden ligger det meste af forberedelsen til solstorme i præcis prognose. Når man ved, hvornår man kommer, giver alle fra International Space Station-astronauterne til kraftoverførselsværktøjer mulighed for at reagere.
Der er forskellige måder at beskytte ting på, såsom transmissionslinier fra intense solstorme. Kondensatorbanker, Faraday-bure og specielle dæmpningsanordninger kunne alle hjælpe. Men ingen af dem er en perfekt løsning, og en undersøgelse fra 2017 antydede, at den kunne koste op til $ 30 milliarder dollars bare for at beskytte elnettet i USA.
Nogle forskere har flyttet tanken om et massivt magnetisk skjold mellem Jorden og Solen. Ved at sidde ved Earth-Sun LaGrange Point 1, ville skjoldet tilbyde den samme type beskyttelse, som Jordens magnetfelt allerede gør, men mere af det. Men det er bare en idé på dette tidspunkt.
I mellemtiden er det bedste valg at vide, hvornår en storm kommer, og at lukke strømforsyningen ned i håb om at minimere skaden. Fremtidige missioner som ESAs LaGrange-mission kan muligvis hjælpe med det. For så vidt angår satellitter og kommunikationssystemer er beskyttelse af dem et igangværende arbejde, og det ser ud til, at der endnu ikke er noget svar.
Mere:
- Forskningsartikel: Temporal and Spatial Evolutions of a Large Sunspot Group and Great Auroral Storms omkring Carrington Event in 1859
- Pressemeddelelse: Ekstreme solstorme kan være hyppigere end tidligere antaget
- Rapport: Beskyttelse af Amerikas elektriske net mod solgeomagnetiske forstyrrelser
- Space Magazine: Ny undersøgelse foreslår en kæmpe, pladsbaseret solafskærmning til jord
