Digitale visie / Photodisc / Getty Images

Zonnevlammen – plotselinge, intense uitbarstingen van energie van de zon – kunnen de elektronische communicatie wereldwijd ernstig aantasten. Door stromen hoogenergetische, elektrisch geladen deeltjes uit te stoten, verstoren ze de bovenste atmosfeer van de aarde, waardoor radio-uitzendingen luidruchtig en zwak worden. Hoewel het magnetische veld van onze planeet een groot deel van de zonnewind afschermt, bereiken voldoende geladen deeltjes de ionosfeer om de ontvangst van mobiele telefoons, satellietverbindingen, elektriciteitsnetwerken en radio-uitzendingen te verstoren.

Over zonnevlammen

De zon volgt een cyclus van 11 jaar van magnetische activiteit. Tijdens piekperiodes laten zonnestormen enorme hoeveelheden protonen en andere geladen deeltjes los. Deze deeltjes stromen naar buiten als de gestage zonnewind, maar een zonnevlam vertegenwoordigt een uitzonderlijk grote, plotselinge piek in de vrijkomende energie. De intensiteit van de uitbarsting kan sterk variëren, van bescheiden verstoringen die alleen hoogfrequente radio beïnvloeden tot krachtige uitbarstingen die kritieke infrastructuur bedreigen.

De magnetosfeer en de ionosfeer van de aarde

De magnetosfeer – een beschermende bel gevormd door het magnetische veld van de aarde – fungeert als schild tegen het grootste deel van de zonnewind. Niettemin dringen sommige deeltjes de magnetosfeer binnen en komen terecht in de ionosfeer, de laag van de bovenste atmosfeer die ongeveer 90 kilometer boven het oppervlak begint. Binnen de ionosfeer interageren geladen deeltjes met atmosferische atomen, waardoor aurorae nabij de polen ontstaat en een medium ontstaat dat radiogolven kan reflecteren en breken.

Radio-interferentie

Wanneer zonnewind zich vermengt met de ionosfeer, kan de resulterende turbulentie radiosignalen versterken of verstoren. In sommige gevallen worden signalen over ongewoon lange afstanden – honderden of zelfs duizenden kilometers – teruggekaatst naar de aarde, wat interferentie met legitieme uitzendingen veroorzaakt. Op andere momenten leidt de instabiliteit van de ionosfeer tot signaalannulering, waardoor ontvangers een slechte of zelfs helemaal geen ontvangst krijgen.

Interferentie op de grond

Intensieve zonnevlammen kunnen ook elektronische apparatuur op de grond beïnvloeden. Lange metalen constructies, zoals hoogspanningslijnen en communicatiekabels, fungeren als antennes die de binnenkomende deeltjesstroom omzetten in elektrische stromen. Hoewel deze stromen vaak zwak genoeg zijn om slechts een kleine hoeveelheid geluid te veroorzaken, kunnen sterkere gebeurtenissen systemen overbelasten, wat kan leiden tot schade aan apparatuur of zelfs brand. Historische telegraafdraden werden bijvoorbeeld rechtstreeks getroffen tijdens het Carrington-evenement.

Carrington-evenement van 1859

In 1859 veroorzaakte een enorme zonnevlam een geomagnetische storm die telegraafsystemen over de hele wereld ontwrichtte. Telegraafdraden voerden gevaarlijke stromingen aan die brand veroorzaakten en operators schokten. Een onderzoek van Princeton University Press, met in de hoofdrol dr. Stuart Clark (Fellow van de Royal Astronomical Society), schat dat een soortgelijke gebeurtenis vandaag de dag catastrofale schade zou kunnen aanrichten – mogelijk twee biljoen dollar aan verliezen – door het uitschakelen van elektriciteitsnetwerken en het verlammen van moderne elektronica. NASA's Space Weather Prediction Center bevestigt dat een dergelijke gebeurtenis zou kunnen leiden tot wijdverbreide, langdurige storingen, wat het belang van het monitoren van de zonneactiviteit onderstreept.