כתם שמש שש פעמים מקוטר כדור הארץ נוצר על השמש ביום רביעי. תמונה דרך NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard Space Flight Center
ביום רביעי פרסמה נאס"א תמונה של סדרה של כתמי שמש עצומים שהצליחו במצפה הכוכבים השמש דינמיק, טלסקופ המסתובב. כתמי השמש - הכתמים הכהים במרכז התמונה - מוערכים בקוטר גדול יותר משש עפר המוצב אחד ליד השני.
כתמי שמש אלה אינם מהווים סכנה מובנית - הם בסך הכל אזורים זמניים של פעילות מגנטית אינטנסיבית המעכבים את זרמי ההסעה הרגילים של השמש - אך לעיתים, האזור הבלתי יציב סביב כתם שמש יכול לעורר התלקחות סולארית גדולה במיוחד (למטה), זרמים זורמים של קרינה החוצה מהשמש. והתלקחות סולרית גדולה מספיק יכולה להוביל לשינוי ברוח השמש המשמעותית מספיק בכדי להצית סערה גאומגנטית כאן בכדור הארץ, עם פוטנציאל לקצר את מעגלי הלוויינים ולשבש את תשתית התקשורת שלנו ברחבי העולם.
למען האמת, נראה כי תרחיש כזה לא יתרחש מקבוצת כתמי השמש הנוכחית - SpaceWeather.com מציין כי יש כרגע סיכוי של 15% להתלקחויות ברמה X, הרמה המינימלית הנחוצה בכדי להפיל לוויינים וקרקעית טכנולוגיות תקשורת. אבל החלטנו לנצל הזדמנות זו כדי לדמיין עד כמה ההשפעות של התלקחות סולרית מסיבית יהיו בעולם המחובר של היום.
זה קורה שלפחות פעם אחת במהלך ההיסטוריה המתועדת אירע אירוע סולארי בסדר גודל כזה: סערת השמש של 1859. ב -1 וב -2 בספטמבר של אותה השנה התרחשה הסערה הגיאומגנטית הגדולה ביותר בהיסטוריה שהוקלטה, וגרמה להופעת אוראורים ( האורות הצפוניים והדרומיים) כדי להיראות ברחבי העולם. המפרסם האמריקאי והמסחרי בבולטימור כתב:
למי שיצא במקרה בשעת לילה מאוחרת ביום חמישי בערב הייתה הזדמנות לחזות בתצוגה מפוארת נוספת של אורות האורורליים ... נראה שהאור מכסה את כל הרקיע, ככל הנראה כמו ענן זוהר, דרכו האירו כוכבים בעוצמה הגדולה יותר בצורה לא ברורה. האור היה גדול יותר מזה של הירח במלואו, אך היה לו רכות ועדינות בלתי ניתנים לתיאור, שכאילו עוטפים את כל מה עליו נח.
כמובן שהסערה הסולארית המסיבית גרמה גם לנזק, והפעילה תקלות בטלגרף (אפילו הוציאה מפעילי זעזועים חשמליים) וגרמה לכמה תאי עמוד טלגרף לפתע להצית ולהדליק אש.
סערה סולארית קטנה בהרבה התרחשה בשנת 1989, וכיבתה את הכוח ברחבי רוב קוויבק במשך למעלה מ- 9 שעות, שיבשה את התקשורת עם כמה לוויינים במסלול והפריעה לשידור של הרדיו הקצר הקצר ברוסיה. על פי הדיווחים, אוראורה נראו בדרום כמו פלורידה וג'ורג'יה; בהתחשב במלחמה הקרה המתמשכת והעובדה שרבים מעולם לא ראו תופעה זו לפני כן, היו כאלה שחששו כי מתקיימת שביתה גרעינית.
כיצד הובילה פעילות סולארית המרוחקת 93 מיליון מיילים להרס כזה? סערות מסוג זה הינן תוצאה של פליטה פתאומית של המסה העטרה (CME) - התפרצות מסיבית של פלזמה סולרית (אלקטרונים, פרוטונים ויונים) המוחלשת בחלל - המתרחשת לעתים קרובות לצד פצצות שמש גדולות במיוחד.
רוח השמש היא זרם רציף של חלקיקים טעונים שנזרקים מהשמש לכיוון כדור הארץ, אך CME גדול במיוחד יכול להוביל לעלייה גדולה מספיק במהירות ובאנרגיה של החלקיקים כדי לשבש את השדה המגנטי שמסביב לכדור הארץ. זה, בתורו, גורם להפרעות ושיבושים בציוד הטלקומוניקציה שלנו, הנשענים על כוחות אלקטרומגנטיים.
עיבוד של אמן לרוח השמש האינטראקציה עם השדה המגנטי של כדור הארץ. תמונה באמצעות נאס"א
אם אמור היה להתרחש היום CME גדול כמו זה שהביא את סערת 1859, התוצאות עלולות להיות הרסניות. בהתחשב בהתגברות ההסתמכות שלנו על חשמל וטלקומוניקציה (אפילו מאז 1989), ההשפעות בהחלט יהיו משמעותיות הרבה יותר מאשר תקלות טלגרף לא תקינות.
קשה להעריך כמה היבטים בחיים המודרניים מסתמכים על טכנולוגיות שיכולות להיות מושפעות. כפי שאמר דניאל בייקר, מהמעבדה באוניברסיטת קולורדו לפיזיקה באטמוספירה וחלל, בשנת 2011 לנשיונל ג'יאוגרפיק, "בכל פעם שאתה רוכש גלון גז באמצעות כרטיס האשראי שלך, זו עסקת לוויין." סערה ענקית עלולה לשבש את מערכות ה- GPS שלנו, תקשורת עם מטוסים בטיסה וטכנולוגיות חיוניות אחרות מבוססות לוויין.
אבל הדאגה הגדולה ביותר, אומרים מומחים, תהיה שיבושים ברשת החשמל שלנו - כפי שמציין דוח ה- OECD משנת 2011 (PDF) על ההשפעות של סערות סולאריות, "כוח חשמלי הוא טכנולוגיית אבן הפינה של החברה המודרנית עליה כמעט כל התשתיות והשירותים האחרים תלויים . "גל ברוח סולארית יכול לפוצץ שנאי חשמל על ידי התכה של פיתולי הנחושת שלהם, ובמיוחד באזורים המחוברים זה לזה מאוד (כמו החוף המזרחי), כשלי שנאים יכולים לעורר אפקטים מדורגים, להפיץ הפסקות חשמל על אזורים רחבים.
ניתוח אחד בדק את הסערה ב -1921 - שהייתה חזקה פי עשרה מהאירוע ב -1989 - והערכה שאם היא תתרחש היום היא תשאיר כ -130 מיליון איש ללא כוח, דבר שעלול להשפיע על חלוקת מים ומזון, חימום ומיזוג אוויר, ביוב סילוק ושלל היבטים אחרים של התשתית שאנו לוקחים כמובנים מאליהם מדי יום. העלות הכוללת של סערה גדולה עוד יותר, כמו אירוע בשנת 1859, עשויה להיות אדירה: אומדן של טריליון דולר עד $ 2 בשנה הראשונה בלבד, והתאוששות כוללת שיכולה לארוך 4 עד 10 שנים בסך הכל.
החדשות הטובות הן ש- CME גדולים מספיק בכדי לעורר שיבושים כמו סערת 1859 הם נדירים - כדי שהנזק החמור ביותר שיתרחש צריך להפנות CME באופן כזה שכדור הארץ יקבל את סף הפיצוץ. למרבה המזל, פעילות סולארית מתרחשת במחזור שמשךו כ 11 שנים, ובמהלכו כל סוגי הפעילות הסולארית (כולל מספר כתמי השמש, תדירות התלקחויות ורמת פליטות המסה) משתנות מגבוה לנמוך וגב לגובה שוב. עם זאת, אנו נמצאים בסמוך לשיא המחזור, שאותו צופה נאס"א שיתרחש בסתיו הקרוב.
הן נאס"א והן מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל של שירות מזג האוויר עוקבים אחר פעילות סולארית ומוצאים אזהרות כאשר מתרחשים CME ושינויים אחרים ברוח השמש. התחזית הנוכחית של SWPC ל -3 ימים צופה שום סופה בסוף השבוע, למרות כתם השמש העצום החדש הזה.
אם נצפה CME מאסיבי, תחזיות כאלה של שלושה ימים נותנות לנו זמן להוביל: יש כמה צעדים שבהם כלי עזר חשמליים יכולים לנקוט כדי להגן על ציודם, כגון ניתוק מהיר של שנאים. ניתן להחליף טיסות קוטביות, שנוסעות בגבהים הגבוהים ביותר, כדי למנוע מגע עם חלקיקים סולאריים פוגעים, וכמה לוויינים יכולים להיות מועברים למצב בטוח כדי למזער את הנזק. כאן על כדור הארץ, לכל הפחות, יהיה לנו קצת זמן להתכונן להפסקות חשמל פוטנציאליות ולבעיות אחרות.
