science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe enorme zonne-uitbarstingen waarschijnlijk tientallen Amerikaanse zeemijnen tot ontploffing hebben gebracht

Krediet:NASA

Een buitengewoon verslag van de impact die het ruimteweer had op militaire operaties in Vietnam in 1972 werd gevonden begraven in de archieven van de Amerikaanse marine, volgens een nieuw gepubliceerd artikel in Space Weather.

Op 4 augustus, 1972, de bemanning van een US Task Force 77-vliegtuig dat in de buurt van een zeemijnenveld in de wateren van Hon La vloog, nam gedurende ongeveer 30 seconden 20 tot 25 explosies waar. Ze waren ook getuige van nog eens 25 tot 30 modderplekken in de wateren in de buurt.

Destructor zeemijnen waren hier ingezet tijdens Operatie Zakgeld, een mijnbouwcampagne die in 1972 werd gelanceerd tegen de belangrijkste Noord-Vietnamese havens.

Er was geen duidelijke reden waarom de mijnen zouden zijn ontploft. Maar nu is gebleken dat de Amerikaanse marine al snel haar aandacht richtte op extreme zonneactiviteit in die tijd als een waarschijnlijke oorzaak.

Hoe meer we de impact van dergelijk ruimteweer op technologie kunnen begrijpen, hoe beter we voorbereid kunnen zijn op toekomstige extreme zonneactiviteit.

Een zonne-theorie

Zoals gedetailleerd in een nu vrijgegeven rapport van de Amerikaanse marine, de gebeurtenis leidde tot een onmiddellijk onderzoek naar de mogelijke oorzaak (en) van de willekeurige ontploffingen van zoveel zeemijnen.

De ingezette zeemijnen hadden een zelfvernietigingsfunctie. Maar de minimale zelfvernietigingstijd op deze mijnen was pas na 30 dagen, dus er was iets anders aan de hand.

Op 15 augustus, 1972, de opperbevelhebber van de Amerikaanse Pacifische Vloot, Admiraal Bernard Clarey, vroeg naar een hypothese dat zonneactiviteit de mijnontploffingen zou kunnen hebben veroorzaakt.

Veel van de ingezette mijnen waren zeemijnen met magnetische invloed die waren ontworpen om te ontploffen wanneer ze veranderingen in het magnetische veld detecteerden.

Het was toen bekend dat zonneactiviteit veranderingen in het magnetische veld veroorzaakte, maar het was niet duidelijk of de zon deze onbedoelde ontploffingen kon veroorzaken.

Zonnevlammen

Begin augustus 1972 was er een van de meest intense zonneactiviteit ooit gemeten.

Een zonnevlekkengebied, aangeduid met MR 11976, een reeks intense zonnevlammen veroorzaken (energetische explosies van elektromagnetische straling), coronale massa-ejecties (uitbarstingen van zonneplasmamateriaal die typisch gepaard gaan met fakkels) en wolken van geladen deeltjes die dicht bij de lichtsnelheid reizen.

Degenen die het onderzoek naar het mijnincident uitvoerden, bezochten het Space Environment Laboratory van de National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) in de buurt van Boulder, Colorado, ruimtewetenschappers te spreken.

Zonnevlammen vastgelegd door NASA en ESA.

Een van de wetenschappers van NOAA was destijds de nu emeritus professor Brian Fraser, van de Australische universiteit van Newcastle, en het is een gebeurtenis die hij me vertelde dat hij zich goed herinnert:"Ik was op mijn eerste sabbatsverlof bij NOAA en werkte met de groep van Wallace (Wally) Campbell, en op een dag zag ik in Wally's kantoor een groep heren met koperen hoed van de Amerikaanse marine en een paar donkere pakken."

Brian zei dat hij Wally later had ondervraagd over wat er aan de hand was, en Wally legde uit dat ze zich zorgen maakten over veranderingen in het aardmagnetische veld die zeemijnen veroorzaakten die in Hai Phong waren gelegd, Noord-Vietnam. "Er werd niet vermeld of ze al dan niet waren ontploft, maar misschien was Wally terughoudend. En natuurlijk was het toen waarschijnlijk allemaal topgeheim."

De uitkomst van dit onderzoek, zoals vermeld in het vrijgegeven rapport van de Amerikaanse marine, gedetailleerde "een hoge mate van waarschijnlijkheid" dat de Destructor-mijnen waren ontploft door de zonnestormactiviteit van augustus.

Zonne-interferentie

Zonnestormen veroorzaken sterke magnetische veldfluctuaties, die gevolgen hebben voor de infrastructuur van het grote elektriciteitsnet, vooral in de hoge breedtegraden onder de noordelijke en zuidelijke aurora's.

De stormen van begin augustus 1972 waren niet anders. Er waren talloze meldingen in Noord-Amerika van stroomstoringen en telegraaflijnstoringen. Nu er licht is geschenen op de impact van deze gebeurtenissen op de zeemijnoperaties in 1972, de wetenschappelijke gemeenschap heeft nog een duidelijk voorbeeld van de impact van ruimteweer op technologieën.

De intensiteit van de activiteit begin augustus bereikte een hoogtepunt toen een X-klasse zonnevlam op 4 augustus 0621 UT, 1972, lanceerde een ultrasnelle coronale massa-ejectie die de aarde bereikte in een recordtijd van 14,6 uur. De zonnewind doet er normaal gesproken twee tot drie dagen over om de aarde te bereiken.

Wetenschappers denken dat de eerdere tragere uitstoot van eerdere fakkels de weg vrijmaakte voor deze snelle verstoring, vergelijkbaar met wat werd waargenomen door het STEREO-ruimtevaartuig in juli 2012.

Het is de impact van deze snelle verstoring van de zonnewind op de magnetosfeer van de aarde die waarschijnlijk de ontploffing van de Destructor-mijnen heeft veroorzaakt.

Het verleden gebruiken om de toekomst te voorspellen

De Dst-index, gemeten in nano-Tesla (nT), is een typische maat voor het storingsniveau in het aardmagnetisch veld – hoe negatiever, hoe heviger de storm.

Enkele recente extreme zonnestormen, volgens deze schaal, omvatten de St. Patrick's Day-storm van 2015 (-222 nT) en de Halloween-storm van 2003 (-383 nT).

interessant, de extreme activiteit in augustus 1972 was veel minder intens op deze schaal, slechts met een gewicht van -125 nT.

Precies waarom deze storm bij sommige maatregelen een extreem niveau bereikte, zoals de hoge snelheid van de zon, maar niet op de typische Dst-schaal is een onderwerp van belangrijke discussie in de wetenschappelijke literatuur.

Gezien de complexiteit van dit evenement, dit nieuwe artikel vormt een grote uitdaging voor de ruimteweergemeenschap om onze moderne modelleringstechnieken te gebruiken om deze zonne-gebeurtenis opnieuw te onderzoeken. Hopelijk, het begrijpen van deze vreemde gebeurtenissen zal ons beter voorbereiden op toekomstige zonne-uitbarstingen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.