Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zonnestormen die mooie aurorae veroorzaakten, kunnen grote schade aanrichten aan de technologie – zo doe je dat

Zonnestormen kunnen elektronica en zonnepanelen op satellieten beschadigen. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center

Dit weekend werden miljoenen mensen over de hele wereld getrakteerd op een betoverende vertoning van de Aurora Borealis en Aurora Australis, beter bekend als het noorder- en zuiderlicht. De lichten, die meestal te zien zijn in kroonachtige gebieden rondom de polen van de aarde, werden naar de middelste breedtegraden geduwd door de verhoogde activiteit van de zon.



Dezelfde geomagnetische stormen die de aurorae veroorzaken, kunnen grote schade aanrichten aan de door de mens gemaakte infrastructuur van onze planeet. Deze stormen, veroorzaakt door hoogenergetische deeltjes van de zon die onze atmosfeer raken, hebben het potentieel om elektrische netwerken en satellieten uit te schakelen. Dus wat waren de gevolgen van deze recente uitbarsting van stormachtig ruimteweer?

Rond 8 mei explodeerde een actief gebied van de zon, waardoor een miljard ton zware wolk van gemagnetiseerd en elektrisch geladen materiaal, bekend als coronale massa-ejectie (CME), naar de aarde werd geslingerd. Dit bleek de eerste van een aantal opeenvolgende CME's te zijn, die later samengingen tot één massieve structuur.

Dit stortte neer in de magnetosfeer van onze planeet, het gebied in de ruimte nabij de aarde dat wordt gedomineerd door het aardse magnetische veld. Terwijl subatomaire deeltjes uit de CME naar beneden worden gesluisd, worden de kanalen van elektrische stroom die door een deel van de atmosfeer stromen dat bekend staat als de ionosfeer, geïntensiveerd.

Naast het activeren van de aurorale verschijnselen kan dit ook krachtige magnetische fluctuaties aan het aardoppervlak veroorzaken. Als gevolg hiervan kunnen elektrische stromen door elektriciteitsnetwerken, pijpleidingen en spoorlijnen stromen, waardoor de normale bedrijfsvoering mogelijk wordt verstoord.

De subatomaire deeltjes uit de CME kunnen schade veroorzaken aan de zonnepanelen en elektronica van satellieten. Zaterdag zei Elon Musk dat de Starlink-internetsatellieten van zijn bedrijf SpaceX "onder grote druk stonden", vanwege de storm, "maar tot nu toe stand hielden."

De verstoringen in de ionosfeer werden verergerd door een reeks heldere uitbarstingen op de zon, zogenaamde "fakkels", die hoogenergetische straling over het zonverlichte oppervlak van de aarde stroomden. Flare-activiteit wordt in verband gebracht met radio-uitval die de hoogfrequente radiocommunicatie kan verstoren, zoals vereist door vliegtuigen op trans-oceanische vluchten. Er zijn aanwijzingen dat de storm enige verstoring heeft veroorzaakt op transatlantische vluchten, maar deze berichten worden nog beoordeeld.

Shawn Dahl, servicecoördinator voor het Space Weather Prediction Center bij de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in Colorado, vertelde aan de Amerikaanse National Public Radio dat elektriciteitsnetbeheerders druk bezig waren geweest met "werken om een ​​goede, gereguleerde stroom zonder verstoring te laten stromen." P>

Hij voegde er ook aan toe dat sommige GPS-systemen moeite hadden om locaties te vergrendelen en onjuiste posities hadden aangeboden. Deze GPS-problemen lijken verstoring van navigatiesystemen in landbouwapparatuur in de VS te hebben veroorzaakt. Veel tractoren gebruiken GPS om nauwkeurige rijen in een veld te planten en gaten en overlappingen te voorkomen. De problemen deden zich voor tijdens het hoogtepunt van het plantseizoen in het Midwesten en Canada.

Een deel hiervan klinkt misschien een beetje als een Hollywood-rampenfilm. Maar hoewel de GPS-problemen een aanzienlijke verstoring van de landbouw veroorzaakten, lijken de gevolgen niet wijdverspreid over de hele aarde te zijn geweest. Voor velen of de meesten lijkt het leven hoe dan ook door te gaan. Hoe komt dat?

Bewustwording en paraatheid hebben zeker geholpen. Wat we zojuist hebben meegemaakt, was zonder enige twijfel een ongewoon sterke ruimteweergebeurtenis. Het is nog vroeg en wetenschappers zullen de storm van mei 2024 nog jaren analyseren. Er zijn echter vroege aanwijzingen dat de geomagnetische storm van afgelopen weekend de krachtigste was sinds de "Halloween-storm" van oktober 2003. Afgezien van de prachtige lichten aan de hemel zijn de negatieve gevolgen van de storm van 2024 nog niet helemaal duidelijk.

In dit stadium lijkt het er niet op dat er catastrofale storingen hebben plaatsgevonden, maar infrastructuurbeheerders zullen de balans opmaken om te begrijpen of en hoe hun systemen zijn getroffen. Achter de schermen hielden nationale instanties zoals NOAA en het Met Office in Groot-Brittannië de activiteit in de gaten, gaven voorspellingen en waarschuwingen aan geïnteresseerde partijen en hielden contact met experts en overheden. Als reactie hierop hebben infrastructuurbeheerders stappen ondernomen om de continuïteit van de dienstverlening te waarborgen en hun apparatuur te beschermen.

Nog grotere stormen

Wat we zojuist hebben meegemaakt, was echter niet de grootste gebeurtenis die we ooit hebben gezien. Die eer gaat naar het ‘Carrington Event’ van september 1859, waarbij een enorme CME (of hoogstwaarschijnlijk een paar CME’s) een enorme geomagnetische storm veroorzaakte die het noorderlicht tot in het Caribisch gebied naar het zuiden duwde en zulke krachtige stromingen in koper veroorzaakte. Volgens telegraaflijnen heeft minstens één telefoniste een ernstige elektrische schok gehad, hoewel hij nog leefde.

Volgens sommige statistieken was de Carrington-gebeurtenis twee tot drie keer krachtiger dan de storm waar we zojuist getuige van zijn geweest. Dergelijke grootschalige gebeurtenissen zijn zeldzaam en komen waarschijnlijk eens in de paar honderd jaar voor, in tegenstelling tot de storm van mei 2024, die een omvang had die je maar eens in de paar decennia zag.

Menselijke technologie is in staat om relatief krachtige ruimteweergebeurtenissen het hoofd te bieden, maar moderne technologieën en infrastructuur hebben nog nooit zoiets meegemaakt als het Carrington-evenement. Dit is de reden waarom onderzoekers ernaar streven het ruimteweer beter te begrijpen en samen te werken met instanties en de overheid om de impact ervan op onze samenleving te voorspellen en te verzachten en betere voorspellingsinstrumenten te ontwikkelen.

Aangeboden door The Conversation

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