Matahari terbenam enam kali diameter Bumi terbentuk di atas matahari pada hari Rabu. Imej melalui Pusat Penerbangan Angkasa NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard
Pada hari Rabu, NASA mengeluarkan imej serpihan sinaran matahari yang sangat besar yang ditangkap oleh Observatorium Solar Dynamics, sebuah teleskop yang mengorbit. Titik matahari-bintik-bintik gelap di tengah-tengah imej-dianggarkan lebih besar diameter daripada enam Bumi yang diletakkan bersebelahan antara satu sama lain.
Titik-bintik matahari ini tidak menimbulkan bahaya yang melekat-mereka hanya merupakan kawasan sementara aktiviti magnetik yang kuat yang menghalang arus perolakan normal matahari-tetapi, kadang-kadang, kawasan yang tidak stabil di sekitar sunspot boleh mencetuskan suar suria yang luar biasa besar (di bawah), melelehkan aliran radiasi ke luar dari matahari. Dan suar surya yang cukup besar boleh membawa kepada perubahan dalam angin solar yang cukup signifikan untuk menanggalkan ribut geomagnet di sini di Bumi, dengan potensi untuk melonggarkan litar pada satelit dan mengganggu infrastruktur telekomunikasi kami di seluruh dunia.
Untuk menjadi jelas, senario seperti ini sepatutnya tidak berlaku dari set matahari terbenam semasa ini --SpaceWeather.com menunjukkan hanya ada peluang 15% dari suar kelas X pada masa ini, tahap minimum yang diperlukan untuk mengetuk satelit dan berasaskan darat teknologi komunikasi. Tetapi kami mengambil keputusan untuk mengambil kesempatan ini untuk membayangkan betapa jauhnya kesan suar suria yang besar akan berada dalam dunia ultra-terhubung hari ini.
Ia berlaku sekurang-kurangnya sekali dalam sejarah yang direkodkan, peristiwa solar pada magnitud ini berlaku: ribut matahari pada tahun 1859. Pada 1 dan 2 September tahun itu, badai geomagnetik terbesar dalam sejarah yang direkam berlaku, menyebabkan aurorae ( lampu utara dan selatan) dapat dilihat di seluruh dunia. Baltimore American and Commercial Advertiser menulis:
Orang-orang yang kebetulan terlambat pada malam Khamis mempunyai peluang untuk menyaksikan paparan lampu auroral yang lain yang luar biasa ... Cahaya kelihatan untuk menutupi seluruh langit, nampaknya seperti awan bercahaya, di mana bintang-bintang dari magnitud yang lebih besar tidak jelas. Cahaya itu lebih besar daripada bulan yang penuh, tetapi mempunyai kelembutan dan kelezatan yang tidak dapat dijelaskan yang seolah-olah menyelubungi segala-galanya di mana ia berehat.
Sudah tentu, ribut solar yang besar juga menyebabkan kerosakan, memicu kerosakan telegraf (walaupun memberikan operator kejutan elektrik) dan menyebabkan beberapa tiang telegraf tiba-tiba mencetuskan dan menangkap api.
Ribut suria yang lebih kecil berlaku pada tahun 1989, mengetuk kuasa sepanjang Quebec selama lebih dari 9 jam, mengganggu komunikasi dengan beberapa satelit di orbit dan mengganggu siaran radio gelombang pendek di Rusia. Aurorae dilaporkan dilihat sejauh selatan Florida dan Georgia; memandangkan Perang Dingin yang sedang berlangsung dan hakikat bahawa ramai yang tidak pernah melihat fenomena ini sebelum ini, ada yang takut bahawa mogok nuklear sedang berjalan.
Bagaimanakah aktiviti solar 93 juta batu menyebabkan kemusnahan? Jenis-jenis ribut ini adalah hasil daripada pelepasan massa coronal (CME) yang tiba-tiba pecah-pecah plasma suria (elektron, proton, dan ion) yang melanda ke ruang angkasa-yang sering terjadi bersamaan dengan suar suria yang besar.
Angin suria adalah aliran berterusan zarah yang dibuang keluar dari matahari ke arah bumi, tetapi CME yang sangat besar boleh menyebabkan lonjakan yang cukup besar dalam kelajuan dan tenaga zarah untuk mengganggu medan magnet di sekeliling Bumi. Ini, seterusnya, menyebabkan aurorae dan gangguan kepada peralatan telekomunikasi kami, yang bergantung kepada kuasa elektromagnet.
Penyajian angin tenaga suria berinteraksi dengan medan magnet bumi. Imej melalui NASA
Jika CME yang besar seperti yang mencetuskan badai tahun 1859 berlaku pada hari ini, akibatnya boleh memudaratkan. Memandangkan peningkatan pergantungan kita terhadap elektrik dan telekomunikasi (walaupun sejak tahun 1989), kesannya pasti jauh lebih penting daripada tiub telegraf yang tidak berfungsi.
Sukar untuk menghargai betapa banyak aspek kehidupan moden bergantung pada teknologi yang boleh terjejas. Sebagai Daniel Baker dari Fizik Atmosfera dan Angkasa di Makmal Universiti Colorado untuk memberitahu National Geographic pada tahun 2011, "Setiap kali anda membeli gas galon dengan kad kredit anda, itu adalah transaksi satelit." Badai gergasi boleh mengganggu sistem GPS kami, komunikasi dengan pesawat dalam penerbangan dan teknologi berasaskan satelit penting lainnya.
Tetapi kebimbangan terbesar, pakar berkata, akan menjadi gangguan kepada grid kuasa kami - sebagai laporan OECD 2011 (PDF) mengenai kesan ribut solar, "Kuasa elektrik adalah teknologi asas dunia masyarakat di mana hampir semua infrastruktur dan perkhidmatan lain bergantung . "Lonjakan angin suria boleh meletupkan transformer kuasa dengan mencairkan litar tembaga mereka, dan terutama di kawasan yang sangat saling berkaitan (seperti Pantai Timur), kegagalan transformer boleh mencetuskan kesan cascading, menyebarkan gangguan kuasa ke kawasan yang luas.
Satu analisis meninjau ribut 1921-yang sepuluh kali lebih kuat daripada peristiwa 1989-dan menganggarkan bahawa jika berlaku hari ini, ia akan meninggalkan kira-kira 130 juta orang tanpa kuasa, yang berpotensi mempengaruhi pengedaran air dan makanan, pemanasan dan penghawa dingin, kumbahan pelupusan dan pelbagai aspek infrastruktur yang kita ambil untuk diberikan setiap hari. Jumlah kos ribut yang lebih besar, seperti peristiwa 1859, boleh menjadi sangat besar: dianggarkan $ 1 hingga $ 2 trilion pada tahun pertama sahaja, dan jumlah pemulihan yang boleh mengambil masa 4 hingga 10 tahun.
Berita baiknya adalah bahawa CME cukup besar untuk mencetuskan gangguan seperti ribut 1859 yang jarang berlaku - untuk kerosakan yang paling teruk berlaku, CME perlu diarahkan sedemikian rupa sehingga Bumi menerima kejutan letupan itu. Mujurlah, aktiviti solar berlaku dalam kitaran dengan tempoh kira-kira 11 tahun, di mana semua jenis aktiviti solar (termasuk bilangan bintik matahari, kekerapan suar dan tahap lenturan massa) bervariasi dari tinggi ke tahap rendah dan tinggi ke tahap tinggi sekali lagi. Walau bagaimanapun, kami berada di puncak puncak kitaran, yang diramalkan NASA akan berlaku pada musim gugur ini.
Kedua-dua NASA dan Pusat Prediksi Cuaca Cuaca Perkhidmatan Cuaca Kebangsaan memantau aktiviti solar dan mengeluarkan amaran apabila CME dan perubahan lain dalam angin suria berlaku. Ramalan 3 hari SWPC tidak meramalkan tiada ribut petang hujung minggu, walaupun matahari terbit baru ini.
Sekiranya CME besar-besaran dilihat, ramalan 3 hari itu memberikan kita masa utama: terdapat beberapa langkah yang boleh diambil oleh utiliti elektrik untuk melindungi peralatan mereka, seperti dengan cepat melepaskan transformer. Penerbangan kutub, yang bergerak di ketinggian tertinggi, boleh dialihkan semula untuk mengelakkan sentuhan dengan zarah suria yang merosakkan, dan sesetengah satelit boleh beralih ke mod yang selamat untuk meminimumkan kerosakan. Di Bumi, sekurang-kurangnya, kita akan mempunyai sedikit masa untuk bersiap sedia untuk pemadaman kuasa yang berpotensi dan masalah lain.
