Jak cykl słoneczny może zagrozić technologii na Ziemi?

SDO plama słoneczna NASA/SDO/AIA/HMI/Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda

Co tydzień czytelnicy naszego kosmicznego biuletynu The Airlock przesyłają swoje pytania, na które odpowiada reporter kosmiczny Neel V. Patel. W tym tygodniu: jak cykl słoneczny może wpłynąć na ludzką technologię na Ziemi.

Jakie zakłócenia technologiczne spowoduje okresowy (11-letni) cykl słonecznych plam słonecznych dla ludzi na Ziemi i na orbicie planety? -Zwycięzca

Plamy słoneczne to ciemne, chłodne plamy, które pojawiają się na powierzchni Słońca. Ich dokładna przyczyna nie jest znana, ale wiemy, że powstają w wyniku interakcji z polem magnetycznym Słońca. Wiadomo, że rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy (nagłe erupcje plazmy) zdarzają się w pobliżu plam słonecznych. Aktywność Słońca można określić na podstawie liczby plam słonecznych, więc naukowcy używają ich jako zastępstwa do mierzenia wzorców aktywności słonecznej.

Co około 11 lat pole magnetyczne Słońca całkowicie się zmienia, a bieguny północny i południowy zamieniają się miejscami. Między przeskokami aktywność słońca zaczyna się od minimum słonecznego, wzrastając do maksimum słonecznego w połowie cyklu i tworząc setki plam słonecznych dziennie, zanim ponownie spadnie do minimum. Naukowcy rejestrują cykle słoneczne od 1755 roku. Przejście między cyklami 24 i 25 to dzieje się teraz . Ostatnie maksimum słoneczne miało miejsce w 2014 roku.

(Naukowcy zbadali również historyczne wzorce plam słonecznych, które sugerują dodatkowe cykle rządzące aktywnością słoneczną, niektóre z nich trwają 88, 200 i 2300 lat .)

Zwiększona aktywność słoneczna oznacza, że ​​słońce wyrzuca w przestrzeń kosmiczną znacznie bardziej naenergetyzowane cząstki, które są potencjalnie niebezpieczne dla elektroniki i sieci energetycznych. Pole magnetyczne Ziemi może odchylać wiatr słoneczny i chronić planetę, ale jeśli burza słoneczna jest zbyt potężna, wiatry te przebiją się. Naprawdę potężna burza słoneczna może zniszczyć energię dla milionów, a nawet miliardów ludzi na powierzchni.

Na orbicie rzeczy są jeszcze bardziej niebezpieczne. Silne wiatry słoneczne spowodowane zwiększoną aktywnością słoneczną mogą z łatwością zniszczyć satelity GPS i telekomunikacyjne. Naładowane cząstki mogą usmażyć elektronikę w każdym statku kosmicznym, który jest domem dla astronautów i wyłączyć systemy podtrzymywania życia. A aktywność słoneczna może wytwarzać intensywne ilości promieniowania, które zagraża zdrowiu astronautów.

Prawda jest taka, że ​​przebrnęliśmy przez maksima słoneczne ostatniego stulecia z kilkoma problemami, poza koniecznością od czasu do czasu lotów naziemnych ( jak w Szwecji w listopadzie 2015 , gdy rozbłysk słoneczny spowodował awarię radaru) lub radzenie sobie z uszkodzonym GPS lub sprzętem elektrycznym. Największe wydarzenie związane z pogodą kosmiczną w ostatnich czasach miało miejsce 13 marca 1989 roku, tuż przed osiągnięciem maksimum cyklu słonecznego w listopadzie następnego roku. Poważna burza geomagnetyczna spowodowana koronalnym wyrzutem masy wysadziła transformator dla sieci energetycznej Hydro-Québec w Kanadzie. Awaria trwała dziewięć godzin i dotknęła ponad 6 milionów ludzi.

To nie znaczy, że zawsze będziemy mieli tyle szczęścia. Sprzęt używany do prognozowania pogody kosmicznej i wczesnego ostrzegania szybko się starzeje. Wielu ekspertów uważa jesteśmy już dawno spóźnieni kataklizmiczna burza na skalę zdarzenia Carringtona, która miała miejsce ponad 150 lat temu. Gdybyśmy doświadczyli dzisiaj czegoś takiego, mogłoby to skutkować do 2 bilionów strat w samym tylko pierwszym roku . Innymi słowy, Victor, prawdopodobnie nie jest to normalny 11-letni cykl słoneczny, o który musimy się martwić – to ekstremalne odstające burze, które uderzają co kilka stuleci.

ukryć