Svi se sjećamo Holivudske Oluje svih oluja – The Perfect Storm. Što ako se ona zaista i dogodi, ali ne takva meteorološka, već Svemirska oluja? Pa, vrijeme je ponovo za malo astronomskih tema na MeteoAdriatic-u. Na portalu smo već ranije pisali o Sunčevim olujama u par navrata. Zadnji put smo se teme dotakli kad smo na portalu dali kontroverznu špekulaciju da je potres u Petrinji možda bio iniciran sunčevom olujom, a ranije smo pisali o 25. solarnom ciklusu i izbacivanjima koronarne mase koja su u pravilu češća i intenzivnija u periodima jačih sunčevih aktivnosti unutar pojedinih ciklusa.

Izbacivanja plazme (koronarne mase) s površine Sunca (engl. Coronal Mass Ejection – CMEs) u okolni međuplanetarni prostor su redovita pojava koja se događa u prosjeku jednom u par dana kad je Sunce mirno, ali u periodima jače solarne aktivnosti moguće je zabilježiti i više CMEs tijekom jednog dana. No. što ako jednog dana dođe do izuzetno jakog izbacivanja plazme i ona krene ravno prema Zemlji?

Što nam donosi 25. solarni ciklus?
Švicarski astronom Johann Rudolf Wolf još je sredinom 19. stoljeća istraživao zapise o sunčevim pjegama te smislio način kako kvantitativno pratiti sunčevu aktivnost prebrojavanjem pjega. Po njemu se zove i “mjera” Wolf number koja se i danas koristi za te potrebe (uz reviziju iz 2015.). No, čemu to uopće služi? Naime, pokazalo se da se […]

U tekstu iznad, već smo nešto pisali o takvoj mogućnosti te naveli kako Sunce pojačava svoju aktivnost na svom putu prema vrhuncu 25. ciklusa kad će vjerojatnost da se tako nešto dogodi porasti. Carrington event iz 1859. dosad je najjača zabilježena Sunčeva oluja koja je pogodila Zemlju. Doduše, tada bez ekstremnih posljedica, jer u to doba tehnologija nije bila razvijena kao što je danas. Ali u doba elektronike i praktične ovisnosti čovječanstva o distribuciji energije, informacija i digitalnom arhiviranju podataka, ovakve oluje koje dolaze iz Svemira predstavljaju realnu opanost o kojoj moramo voditi računa i nastojati poduzeti mjere koje će ublažiti njihov dalekosežan negativan utjecaj.

Izbacivanje koronarne mase – CME; izvor: NASA

Znanstvenici rade na toj problematici već duže vrijeme, a u prosincu 2020. u časopisu Space Weather objavljen je rad pod naslovom Numerical simulations of the geospace response to the arrival of an idealized perfect interplanetary coronal mass ejection, autora Welling D. et al., u kojem autori daju rezultate svojeg istraživanja upravo ovog problema – što bi se dogodilo ako bi takva vrlo snažna Sunčeva oluja brzinom oko 3.000 km/s (45 puta većom od brzine zvuka) pogodila naš planet. U radu su korištene metode simulacije pomoću vrhunskih računalnih modela i pritom su računate vrijednosti promjene Zemljinog magnetskog polja koje na taj način reagira na dolazak velike količine energije sa Sunca.

Prethodni rad koji opisuje “savršenu Sunčevu oluju”, pod naslovom An extreme coronal mass ejection and consequences for the magnetosphere and Earth (Tsurutani & Lakhina, 2014) navodi da bi takva ekstremna oluja mogla prouzročiti promjene magnetskog polja veće od onih u slučaju Carrington eventa, odnosno da bi Disturbance Storm Index (Dst) vrijednost mogla doseći ~ -2500 nT (za Carrington event se procjenjuje Dst ~ -1760 nT).

No u novom istraživanju na temu (Welling et al., 2020), pomoću tzv. magnetohydrodynamic(MHD)-ring current-ionosphere računalnog modela, autori dolaze do rezultata geomagnetskih anomalija koji uvelike nadmašuju one iz (Tsurutani & Lakhina, 2014) i to za gotovo 10 puta, posebice na geografskim širinama iznad 45°. Naime, Tsurutani & Lakhina su došli do rezultata najveće moguće promjene jačine magnetskog polja od 30 nT/s, no (Welling et al., 2020) tu vrijednost podižu na čak 290 nT/s, što je skoro 10 puta više nego se je dosad smatralo kao neka najveća realno moguća vrijednost brzine poremećaja geomagnetskog polja u vremenu.

Usporedba rezultata prijašnjih istraživanja i najnovije simulacije. Zaokruženo plavom bojom je rezultat promjene magnetskog polja Zemlje u slučaju “Perfect Solar Storm” dobiven u istraživanju (Tsurutani & Lakhina, 2014), dok je crvenom bojom zaokružen rezultat novog istraživanja (Welling et al., 2020) koji je skoro 10 puta veći od prethodnog. Izvor: Welling et al., 2020, Numerical simulations of the geospace response to the arrival of an idealized perfect interplanetary coronal mass ejection

Autori pojašnjavaju kako bi dolazak takve Sunčeve oluje do Zemlje bi komprimirao magnetosferu na visinu svega 2 radijusa Zemlje iznad njezine površine, čime bi se sateliti u orbiti našli potpuno nezaštićeni magnetskim poljem planeta, te bi stoga bili izbombardirani visokonabijenim energetskim česticama što bi dovelo do brojnih oštećenja elektroničkih uređaja na njima. Takva situacija bi dovela do kolapsa komunikacije na cijeloj planeti i brojnih drugih problema koji zavise o satelitskoj tehnologiji, no tu se problemi svakako ne bi zaustavili. O mogućim drugim učincima snažnih Sunčevih oluja na tehnologiju na Zemlji, možete pročitati u izvješću Royal Academy of Engineering iz 2013.

Nov rad na temu Sunčevih oluja znatno pomiče granice onog što smo dosad smatrali da je moguće, te postavlja nove izazove pred konstruktore tehnološke opreme, posebno one elektroničke kako bi bila što manje osjetljiva na energetske oluje koje dolaze iz Svemira. Ovako jake Sunčeve oluje kakvima se bave u ovom tekstu spomenuti znanstveni radovi svakako su iznimno rijetke pojave, ali ipak statistički gledano pitanje je samo vremena kad će neka takva oluja pogoditi naš planet. To može biti za 1000 godina, može biti za 100, ali teoretski, može se dogoditi i već sutra. Pred nama je izazov da se pripremimo za takvu mogućnost što bolje.