Znajdź zawartość

Dzisiaj, 8 marca, Ziemia doświadcza silnej burzy geomagnetycznej. Przyczyniła się do niej olbrzymia eksplozja, do jakiej doszło przed dwoma dniami na Słońcu. NASA oceniła jej siłę na X5,5, a zatem jest to drugi najpotężniejszy wybuch w obecnym cyklu aktywności słonecznej. W sierpniu ubiegłego roku mieliśmy do czynienia z eksplozą X6,9. W stronę Ziemi pędzą dwa strumienie wysokoenergetycznych cząstek. Pierwszy, wywołany wspomnianym wybuchem, porusza się z prędkością ponad 2000 kilometrów na sekundę. Drugi, którego przyczyną jest późniejsza, słabsza (X1,3) eksplozja, osiąga prędkość około 1800 km/s. Tak gwałtowne wydarzenia na Słońcu mogą powodować wystąpienie zorzy polarnej na niższych wysokościach geograficznych, zakłócenia w pracy satelitów, systemu GPS i sieci przesyłających energię. Do wystrzelenia obu flar doszło w aktywnym regionie AR 1429. Już wcześniej obserwowano tam podobne wydarzenia klasy M oraz jedno klasy X. Tym razem AR 1429 był bardziej zwrócony w stronę Ziemi niż podczas innych wydarzeń. Pojawieniu się flar towarzyszyły koronalne wyrzuty masy, które wywołały emisję cząsteczek poruszających się z prędkością poniżej 1000 km/s. Ich strumienie dotrą do Ziemi w ciągu najbliższych dni.

W stronę Ziemi podąża olbrzymi strumień promieniowania elektromagnetycznego wywołanego silnym koronalnym wyrzutem masy na Słońcu. Ziemię czeka najsilniejsza od 2005 roku burza geomagnetyczna. Rozpocznie się ona w ciągu najbliższych godzin. W ostatnią niedzielę na Słońcu rozpoczęła się burza o sile M9, czyli niewiele mniejszej od burz klasy X, uznawanych za najgwałtowniejsze tego typu wydarzenia. W poniedziałek w godzinach porannych w stronę naszej planety wystrzelił bardzo silny strumień plazmy. Należące do NOAA Space Weather Prediction Center wydało ostrzeżenie, iż powinniśmy się spodziewać burzy magnetycznej o sile G3. NOAA mierzy siłę burz w skali od 1 do 5. Najwyższy 5. stopień oznacza burzę, w wyniku której może dojść do uszkodzeń satelitów, problemów z siecią energetyczną, zniszczenia transformatorów i zakłóceń sieci radiowych. Spodziewana burza nie jest groźna dla ludzkiego zdrowia. Jednak może mieć wpływ na systemy nawigacyjne, w związku z czym nie wykluczono przekierowania lotów, których trasa przebiega nad biegunem północnym. Możliwe są także pewne zakłócenia w sieciach energetycznych. NASA zapewnia, że astronauci przebywający na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej są bezpieczni. Słońce wchodzi obecnie w kolejny szczyt swojej aktywności. Jego osiągnięcie nastąpi w przyszłym roku.

Symulacje przeprowadzone przez NASA dowodzą, że burze słoneczne i związane z nimi koronalne wyrzuty masy (CME) mogą w znacznym stopniu wpływać na erozję powierzchni Księżyca. Takie zjawiska nie tylko są w stanie usuwać zadziwiająco dużo materiału z powierzchni ziemskiego satelity, ale również mogą być główną przyczyną, dla której planety takie jak Mars, niechronione przez globalne pole magnetyczne, nie posiadają atmosfery. Mogła ona zostać zniszczona przez Słońce. Podczas koronalnych wyrzutów masy od powierzchni gwiazdy odrywają się miliardy ton plazmy poruszającej się z prędkością sięgającą milionów kilometrów na godzinę. Takie obłoki plazmy mogą być wielokrotnie większe od Ziemi. Gdy obłok trafi w Księżyc, dochodzi do zjawiska zwanego rozpraszaniem, podczas którego wskutek oddziaływania wysokoenergetycznych cząsteczek atomy są odrywane z ciał stałych. Odkryliśmy, że gdy masywna chmura plazmy uderza w powierzchnię Księżyca, działa jak maszyna do piaskowania i z łatwością usuwa materiał z powierzchni. Nasz model przewiduje, że podczas typowego dwudniowego przejścia CME z Księżyca może zostać usunięte 100-200 ton materiału - mówi William Farrel z NASA. Farrel i jego koledzy przeprowadzili pierwsze w historii badania dotyczące wpływu CME na powierzchnię satelity Ziemi. To część kierowanego przez Farrela programu DREAM (Dynamic Response of the Environment at the Moon), który ma dokładnie zbadać warunki panujące na Księżycu i przygotować ludzi na przyszłą eksplorację Srebrnego Globu. Zdaniem naukowców CME efektywnie usuwają księżycową materię gdyż są gęstsze od wiatru słonecznego i zawierają dużo wysokoenergetycznych ciężkich jonów. Wiatr słoneczny składa się w dużej mierze z jonów wodoru, a jony helu - niosące większy ładunek elektryczny i przez to zdolne do usuwania z powierzchni dziesiątek razy więcej atomów - stanowią zaledwie około 4% wiatru. Tymczasem w CME jony helu mogą stanowić ponad 20% składu. W połączeniu z dużą prędkością i gęstością ciężkie jony z CME mogą usuwać nawet 50-krotnie więcej materiału niż protony z wiatru słonecznego.

Nauczyliśmy się wykrywać plamy słoneczne zanim staną się one widoczne. To może przyczynić się do znacznego postępu w przewidywaniu słonecznej pogody - poinformował doktorant Stathis Ilonidis z Uniwersytetu Stanforda. Z plam na Słońcu rozpoczynają się burze słoneczne oraz koronalne wyrzuty masy. Plamy badane są przez astronomów od 400 lat i obecnie wiemy, że są to duże - wielkości planety - obszary intensywnego magnetyzmu. Uczeni generalnie zgadzają się z poglądem, że powstają one głęboko wewnątrz gwiazdy i wynurzają się na jej powierzchnię. Niedawno, 19 sierpnia, Ilonidis oraz jego współpracownicy Junwei Zhao i Alexander Kosovichev oznajmili, że potrafią wykryć obecność plam, zanim jeszcze wynurzą się one na powierzchnię. Uczeni wykorzystali technikę o nazwie „heliosejsmologia czasu i odległości". Wykorzystuje ona fale dźwiękowe do wykrywania plam. „Nie możemy usłyszeć tych dźwięków w przestrzeni kosmicznej, ale możemy zauważyć wibracje, które one wywołują na powierzchni" - mówi Ilonidis. Za obserwację tych wibracji odpowiedzialne są instrumenty zainstalowane w dwóch sondach: SOHO (Solar and Heliospheric Obserwatory) oraz SDO (Solar Dynamics Observatory). Wnętrze Słońca jest bardzo głośnym miejscem, jednak w tym hałasie można odróżnić fale dźwiękowe emitowane przez plamy. Wędrują one bowiem przez plazmę szybciej niż inne dźwięki. Fale z dużej plamy docierają na powierzchnię nawet o 12-16 sekund wcześniej niż inne. Po raz pierwszy udało się komuś przewidzieć, w którym miejscu na powierzchni Słońca pojawi się plama. To duży krok naprzód - powiedział promotor Ilonidisa, profesor Phil Scherrer. Naukowcy potrafią już zatem z wyprzedzeniem określić miejsce pojawienia się plamy na Słońcu. Nie są jednak w stanie stwierdzić, czy z danej plamy w kierunku Ziemi zostanie wystrzelona flara.

W najbliższych dniach zostanie uruchomiony pierwszy system przewidywania "kosmicznej pogody". Informacje będą podawane przez założone w 2002 roku amerykańskie Center for Integrated Space Weather Modeling. Będzie ono z wyprzedzeniem od 1 do 4 dni podawało informację o strumieniach plazmy słonecznej oraz koronalnych wyrzutach masy, kierujących się w stronę Ziemi. "Kosmiczna prognoza pogody" to pierwsze tego typu przedsięwzięcie. Pojawienie się tego typu informacji jest niezwykle ważne w związku z rosnącymi obawami o wpływ coraz bardziej aktywnego Słońca na ziemską infrastrukturę. O problemach z tym związanych można poczytać w notkach Realna kosmiczna katastrofa oraz Nadchodzą słoneczne kłopoty.

Hollywood często straszy nas kosmicznymi katastrofami, które zagrażają ludzkości. Przygotowany na zlecenie NASA raport pokazuje jednak, że takie zagrożenie to nie tylko wymysł scenarzystów. Opracowanie Narodowej Akademii Nauk pokazuje, że postęp technologiczny naraża nas na coraz większe niebezpieczeństwo ze strony czynników pozaziemskich. Wraz z rosnącym uzależnieniem od infrastruktury energetycznej jesteśmy w większym stopniu podatni na katastrofę, która może zachwiać podstawami naszej cywilizacji. Coraz bardziej zagrażają nam koronalne wyrzuty masy. To gigantyczne obłoki plazmy, które co jakiś czas są gwałtownie wyrzucane ze Słońca w przestrzeń kosmiczną. Masa takich obłoków sięga miliardów ton i posiadają one wmrożone, czyli poruszające się wraz z obłokiem, pole magnetyczne. Koronalne wyrzuty masy mają miejsce z różną częstotliwością: od jednego tygodniowo po kilka na dobę. Jedynie niewielka część z nich sięga okolic Ziemi. Powodują one wówczas zaburzenia magnetosfery, mogą uszkadzać sieci energetyczne, zakłócać łączność radiową, uszkadzać satelity. Zbliżamy się do możliwej katastrofy - mówi Daniel Baker, specjalista z University of Colorado. Możliwe jest bowiem, i to właśnie stało się tematem raportu, wystąpienie bardzo silnego wyrzutu, który zostanie skierowany w stronę Ziemi. Pojawienie się dużej ilości plazmy w atmosferze wywoła poważne perturbacje w polu magnetycznym Ziemi, a to z kolei spowoduje przepływ dodatkowej energii w sieciach energetycznych. Nie są one przygotowane na tak gwałtowne zmiany. Może wówczas dojść do stopienia rdzeni w stacjach transformatorowych i pozbawienia energii podłączonych doń domów czy zakładów przemysłowych. Sytuacja taka już miała miejsce. W marcu 1989 roku w Kanadzie 6 milionów osób przez 9 godzin nie miało prądu właśnie z powodu burzy na Słońcu. Jednak wyrzuty koronalne mogą być znacznie silniejsze niż te, które uszkodziły sieć w Kanadzie. Najpotężniejsza ze znanych nam burz słonecznych miała miejsce na przełomie sierpnia i września 1859 roku. Kilkanaście godzin po tym, jak brytyjski astronom Richard Carrington zaobserwował dwa potężne rozbłyski na Słońcu, Ziemię zalało światło zórz polarnych. Przestały działać telegrafy, a w Ameryce Północnej, gdzie była noc, ludzie mogli bez przeszkód czytać gazety. Nietrudno sobie wyobrazić, jaką obecnie katastrofą mogłaby być tak potężna burza. Długotrwałe zakłócenia łączności i wielotygodniowe braki dostaw prądu mogłyby doprowadzić gospodarkę wielu państw do ruiny, a tysiące ich obywateli do śmierci. Specjaliści zauważają tutaj dwa główne problemy, które stanowią poważne zagrożenie. Pierwszy to linie energetyczne, która są przystosowane do pracy przy wysokich napięciach. Stanowią one efektywny sposób dystrybucji energii, ale mogą zadziałać jak anteny zbierające energię z burzy słonecznej i przekazujące ją do transformatorów, które ulegną uszkodzeniu. Problem drugi to nasze uzależnienie od sieci energetycznej. To dzięki niej działają szpitale, stacje produkujące wodę i odbierające ścieki, zakłady produkujące żywność czy sklepy tę żywność dostarczające. Jak zauważa John Kappenman, analityk specjalizujący się w problemach przemysłu energetycznego, to odwrotność tego, co prognozujemy mówiąc o katastrofach naturalnych. Zwykle najbardziej dotykają one najmniej rozwiniętych obszarów Ziemi, nie tych najbardziej rozwiniętych. Autorzy raportu przewidują, że gwałtowny koronalny wyrzut masy mógłby uszkodzić 300 kluczowych transformatorów w USA. W ciągu 90 sekund ponad 130 milionów osób zostałoby pozbawionych prądu. Mieszkańcy wieżowców natychmiast straciliby dostęp do wody pitnej. Reszta mogłaby z niej korzystać jeszcze przez około 12 godzin. Stanęłyby pociągi i metro. Z półek sklepowych błyskawiczne zniknęłaby żywność, gdyż ciężarówki mogłyby dostarczać zaopatrzenie dopóty, dopóki miałyby paliwo w zbiornikach. Pompy na stacjach benzynowych też działają na prąd. Po około 72 godzinach skończyłoby się paliwo w generatorach prądu. Wówczas stanęłyby szpitale. Najbardziej jednak przerażającą informacją jest ta, iż taki stan mógłby trwać całymi miesiącami lub latami. Uszkodzonych transformatorów nie można naprawić, trzeba je wymienić. To zajmuje zespołowi specjalistów co najmniej tydzień. Z kolei duże zakłady energetyczne mają na podorędziu nie więcej niż 2 grupy odpowiednio przeszkolonych ekspertów. Nawet jeśli część transformatorów zostałaby dość szybko naprawiona, nie wiadomo, czy w sieciach byłby prąd. Większość rurociągów pracuje bowiem dzięki energii elektrycznej. Bez sprawnego transportu w ciągu kilku tygodni również i elektrowniom węglowym skończyłyby się zapasy. Sytuacji nie zmieniłyby też elektrownie atomowe. Są one zaprojektowane tak, by automatycznie wyłączały się w przypadku poważnych awarii sieci energetycznych. Ich uruchomienie nie jest możliwe przed usunięciem awarii. Autorzy raportu szacują, że same tylko Stany Zjednoczone poniosłyby w ciągu pierwszego roku straty rzędu 2 bilionów dolarów. Przywrócenie stanu sprzed katastrofy potrwałoby 4-10 lat. Mało prawdopodobne, by nawet tak potężne państwo było w stanie całkowicie się z niej podnieść.