Hoe gevaarlijk zijn zonnestormen? Wetenschappers denken dat het Carrington-evenement een van de krachtigste was die ooit de aarde heeft getroffen. Maar een nieuwe studie zegt dat we meer stormen kunnen verwachten die even sterk en vaker zijn.
Het Carrington-evenement was een enorme coronale massa-ejectie (CME) die de aarde trof op 1 en 2 september 1859. CME's die krachtig inslaan in de magnetosfeer van de aarde, het kromtrekken en aurora's met een lage breedtegraad veroorzaken. De zonnestorm van 1859, zoals ook bekend, veroorzaakte ook dat telegraafs over de hele wereld faalden. Het is een bekend, goed bestudeerd en goed gedocumenteerd evenement.
Maar het meeste van wat we over die storm weten, komt van waarnemingen en rapporten van het westelijk halfrond. In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Space Weather van de American Geophysical Union, gingen wetenschappers op zoek naar rapporten en observaties van over de hele wereld om een completer beeld van de storm te schetsen.
De hoofdauteur van de studie is Hisashi Hayakawa, astrofysicus aan de Universiteit van Osaka in Osaka, Japan en het Rutherford Appleton Laboratory in het Verenigd Koninkrijk. In een persbericht zei Hayakawa: "Het Carrington-evenement werd beschouwd als het worstcasescenario voor ruimteweergebeurtenissen tegen de moderne beschaving ... maar als het meerdere keren per eeuw komt, moeten we heroverwegen hoe we ons daarop kunnen voorbereiden en verzachten. een soort ruimteweergevaar. "
Tijdens een coronale massa-uitstoot wordt een enorme klodder plasma uitgestoten door de buitenste atmosfeer van de zon of corona. Ze worden vaak voorafgegaan door zonnevlammen en worden geassocieerd met groepen zonnevlekken in actieve gebieden van het oppervlak van de zon. Meestal zit het plasma gevangen door het magnetisme van de zon, maar wanneer de magnetische veldlijnen worden verbroken, kan het plasma ontsnappen.
Onze moderne wereld is veel kwetsbaarder voor deze stormen dan de wereld van 1859. Magnetische stormen van die omvang veroorzaken grote schade aan onze satellieten, elektriciteitsnetten, communicaties en al het andere dat afhankelijk is van elektromagnetische golven. Hayakawa en zijn team wilden weten of we echt begrijpen hoe vaak en krachtig deze stormen zijn.
Het team van wetenschappers organiseerde een internationale samenwerking om meer gegevens te verzamelen over de storm van 1859. Ze waren van mening dat, aangezien de meeste gegevens en waarnemingen afkomstig waren van het westelijk halfrond, er mogelijk een leemte was in ons begrip van de storm. Ze verzamelden historische waarnemingen en gegevens over de aurora's die de storm veroorzaakte vanaf het oostelijk halfrond en het Iberisch schiereiland.
Het team verzamelde ook rapporten van kranten in Portugal, Spanje, Australië, Nieuw-Zeeland, Mexico en Brazilië. Ze kregen ook waarnemingen van de aurora's van de storm van het Russische centrale observatorium en van Japanse dagboeken. Uit het westen hadden ze gegevens van meer kranten, wetenschappelijke tijdschriften en zelfs scheepslogboeken. Vervolgens vergeleken ze de twee rapporten.
Niet-gepubliceerde tekeningen van Europese astronomen tijdens de storm waren een andere bron. Met die tekeningen konden de wetenschappers achterhalen waar de storm op het oppervlak van de zon vandaan kwam en de zonnevlek volgen terwijl deze groeide en kromp.
Wat hebben ze gevonden?
Uit hun paper blijkt dat het Carrington Event niet zo uniek is als we dachten.
De auteurs denken dat de zonnevlekken die de zonnestorm van 1859 op 1 en 2 september veroorzaakten, meerdere andere uitbarstingen veroorzaakten. Die uitbarstingen vonden plaats van begin augustus tot begin oktober en eind augustus een zonnestorm. De storm van eind augustus vond volgens de onderzoekers plaats rond 27 augustus 1859. Het zond afzonderlijke CME's uit die sterk genoeg waren om het magnetische veld van de aarde te beïnvloeden. Ze denken ook dat de Carrington-gebeurtenis op 27 augustus heeft bijgedragen aan het bereiken van de intensiteit die het veroorzaakte.
Na al die activiteit te hebben gereconstrueerd, vergeleken de auteurs het Carrington-evenement met andere stormen in 1872, 1909, 1921 en 1989. Ze ontdekten dat twee van hen - in 1872 en 1921 - vergelijkbaar waren met deze gebeurtenis. Maar de storm van 1989 veroorzaakte enorme stroomuitval in Quebec, Canada. De onderzoekers concludeerden logischerwijs dat het Carrington-evenement niet de unieke, krachtige storm was die we denken dat het was.
Volgens Hayakawa is de implicatie duidelijk. "Hoewel de storm van 1859 zeker een van de meest extreme gebeurtenissen was, lijkt deze qua intensiteit op zijn best vergelijkbaar met de storm van 1872 en 1921," zei hij. 'Het Carrington-evenement is dus niet langer iets unieks. Dit feit kan ertoe leiden dat we de frequentie van het optreden van dit soort 'worstcasescenario' van ruimteweergebeurtenissen moeten heroverwegen. "
We zijn steeds kwetsbaarder voor deze coronale massa-ejecties. We weten veel meer over hun bron en frequentie en hun effecten dan in 1859. Maar zijn we beter voorbereid?
Voorlopig ligt de meeste voorbereiding op zonnestormen in nauwkeurige prognoses. Als u weet wanneer er een komt, kan iedereen van de astronauten van het internationale ruimtestation ISS de transmissiesystemen aandrijven.
Er zijn verschillende manieren om zaken als transmissielijnen te beschermen tegen intense zonnestormen. Condensatorbanken, kooien van Faraday en speciale dempingsapparaten kunnen allemaal helpen. Maar geen van hen is een perfecte oplossing, en een studie uit 2017 suggereerde dat het tot $ 30 miljard dollar zou kunnen kosten alleen al om het elektriciteitsnet in de VS te beschermen.
Sommige wetenschappers hebben het idee van een enorm magnetisch schild tussen de aarde en de zon gedreven. Zittend op de Earth-Sun LaGrange Point 1, zou het schild hetzelfde type bescherming bieden als het magnetische veld van de aarde al, maar meer. Maar dat is op dit moment slechts een idee.
Ondertussen is het het beste om te weten wanneer er een storm komt en om het stroomsysteem uit te schakelen in de hoop de schade te minimaliseren. Toekomstige missies zoals de LaGrange-missie van ESA kunnen daarbij helpen. Wat satellieten en communicatiesystemen betreft, is het beschermen ervan een werk in uitvoering, en niemand lijkt nog een antwoord te hebben.
Meer:
- Research Paper: Temporal and Spatial Evolutions of a Large Sunspot Group and Great Auroral Storms around the Carrington Event in 1859
- Persbericht: Extreme zonnestormen kunnen vaker voorkomen dan eerder werd gedacht
- Rapport: bescherming van het Amerikaanse elektriciteitsnet tegen geomagnetische zonnestoringen
- Space Magazine: New Study stelt een gigantisch, op de ruimte gebaseerd zonnevlamscherm voor de aarde voor
