science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zonnestormen zijn terug, bedreigend leven zoals we het kennen op aarde

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een paar dagen geleden, Miljoenen tonnen oververhit gas schoten van het oppervlak van de zon en raasden 90 miljoen mijl naar de aarde.

de uitbarsting, coronale massa-ejectie genoemd, was niet bijzonder krachtig op de schaal van het ruimteweer, maar toen het het magnetische veld van de aarde trof, veroorzaakte het de sterkste geomagnetische storm die we in jaren hebben gezien. Er was deze keer niet veel verstoring - weinig mensen wisten waarschijnlijk zelfs dat het gebeurde - maar het diende als een herinnering dat de zon is ontwaakt uit een jarenlange slaap.

Hoewel onzichtbaar en onschadelijk voor iedereen op het aardoppervlak, de geomagnetische golven die door zonnestormen worden ontketend, kunnen elektriciteitsnetten verlammen, storing radiocommunicatie, bemanningen van luchtvaartmaatschappijen in gevaarlijke stralingsniveaus baden en kritieke satellieten uit balans brengen. De zon begon vorig jaar aan een nieuwe 11-jarige cyclus en naarmate ze in 2025 haar hoogtepunt bereikt, groeit het spook van krachtig ruimteweer dat schade aanricht aan de mens. dreigende chaos in een wereld die steeds afhankelijker is geworden van technologie sinds de laatste grote stormen 17 jaar geleden toesloegen. Een recente studie suggereerde dat het verharden van het net zou kunnen leiden tot voordelen ter waarde van $ 27 miljard voor de Amerikaanse energiesector.

"Het is voor mij nog steeds opmerkelijk hoeveel mensen, bedrijven, die denken dat ruimteweer Hollywood-fictie is, " zei Caitlin Durkovich, een speciale assistent van president Joe Biden en senior directeur van veerkracht en respons in de Nationale Veiligheidsraad, tijdens een lezing op een zonneweerconferentie vorige maand.

Het gevaar is niet hypothetisch. in 2017, een zonnestorm zorgde ervoor dat hamradio's statisch werden net toen de orkaan Irma van categorie 5 door het Caribisch gebied raasde. in 2015, zonnestormen hebben wereldwijde positioneringssystemen in het noordoosten van de VS uitgeschakeld, een bijzondere zorg nu zelfrijdende auto's een realiteit worden. Piloten van luchtvaartmaatschappijen lopen een groter risico op het ontwikkelen van staar wanneer zonnestormen toeslaan. Vrouwelijke bemanningsleden zien hogere percentages miskramen.

In maart 1989, een zonnestorm boven Quebec veroorzaakte een storing in de hele provincie die negen uur duurde, volgens de website van Hydro-Quebec. Een artikel uit 2017 in het tijdschrift van de American Geophysical Union voorspelde dat black-outs veroorzaakt door zwaar ruimteweer maar liefst 66% van de Amerikaanse bevolking zouden kunnen treffen, met economische verliezen die een potentiële $ 41,5 miljard per dag bereiken.

Om zo'n ramp te voorkomen, De regering van president Barack Obama heeft een strategie uitgestippeld om het bewustzijn van de gevaren van massale zonnestormen te vergroten en de risico's ervan in te schatten. Vorig jaar, President Donald Trump heeft de ProSwift-wet ondertekend, die tot doel heeft technologie op te bouwen om de voorspelling en meting van ruimteweergebeurtenissen te verbeteren.

Er is discussie onder wetenschappers over hoeveel kan worden gedaan om kwetsbare delen van de infrastructuur van de planeet te beschermen tegen de effecten van zonnestormen. Stappen zoals het gebruik van niet-magnetisch staal in transformatoren en het installeren van meer overspanningsbeveiligingen in het net kunnen de weerstand versterken, maar uiteindelijk zou de beste verdediging tegen catastrofes betere voorspellingen kunnen zijn.

Dat zou een grote bijdrage leveren aan het helpen van nutsbedrijven om zich voor te bereiden op tekorten en om ervoor te zorgen dat er paden zijn om een ​​back-up van hun systemen te maken voor het geval ze stroom verliezen. over weken, een nieuw model ontwikkeld door de Universiteit van Michigan zal online komen om de aardgebonden voorspellingen te helpen verbeteren.

In het Verenigd Koninkrijk., National Grid bouwt zijn voorraad reservetransformatoren op en voert regelmatig oefeningen uit om een ​​groot ruimteweergebeurtenis aan te pakken, zei Mark Prouse, adjunct-directeur van de afdeling Bedrijfskunde, Energie en industriële strategie, een ministerieel departement.

In de afgelopen 15 jaar, de V.S. en het V.K. hebben centra voor weersvoorspelling in de ruimte gebouwd die dagelijkse vooruitzichten geven over wat er voor luchtvaartmaatschappijen van de zon kan komen, elektriciteitsnetten, eigenaars van satellieten en iedereen die wordt bedreigd door zonnevlammen. Terwijl aardgebonden waarnemers explosieve stormen op de zon kunnen zien uitbarsten, ze kunnen de ware aard van de dreiging niet vertellen - hoe krachtig deze precies is - totdat de ontploffing een reeks satellieten bereikt op 1 miljoen mijl van de planeet. Op dat punt, er is slechts 60 tot 90 minuten voordat het de aarde raakt.

"Ons vermogen om de zonnecyclus te begrijpen en te voorspellen is nog zeer beperkt, " zei William Murtagh, directeur van het Amerikaanse Space Weather Prediction Center.

Net zoals nutsbedrijven zich kunnen voorbereiden op een zware onweersbui door reparateurs in de buurt te plaatsen, soortgelijke voorzorgsmaatregelen kunnen worden genomen voorafgaand aan een zonnestorm, volgens Mark Olson, de betrouwbaarheidsbeoordelingsmanager voor de North America Electric Reliability Corp., een non-profitorganisatie die verantwoording verschuldigd is aan de Amerikaanse en Canadese regeringen.

"Je hebt het potentieel voor zeer grote gebieden om spanningsinstabiliteit te hebben, "Zei Olson. "Situationeel bewustzijn is de sleutel hier, net als bij weersomstandigheden op het land."

Zonnestormen hebben hun wortels in een 11-jarige cyclus die de polariteit van het magnetische veld van de zon verschuift. De magnetische krachten die op de zon aan het werk zijn, raken tijdens het proces verstrikt, en kan door het oppervlak heen slaan, het plasma van de zon de ruimte in sturen en mogelijk stormen op aarde veroorzaken.

De krachtigste geomagnetische storm die ooit is geregistreerd, resulteerde in het Carrington-evenement in 1859, toen telegraaflijnen geëlektrificeerd, het zappen van operators en het in brand steken van kantoren in Noord-Amerika en Europa. Als er vandaag een storm van die omvang zou komen, het zou waarschijnlijk de stroom naar miljoenen, zo niet miljarden mensen afsnijden.

"Toen ik voor het eerst op deze weg begon en werd geïnformeerd over het ruimteweer, trok ik een wenkbrauw op, "zei Prouse. "Het is veel meer mainstream en een deel van de mystificatie is verdwenen. Je kunt het nu als een risico verhogen en niet uitgelachen worden."

© 2021 Bloomberg L.P.
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC