science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarschijnlijkheid van superstormen in de ruimte geschat op basis van langste periode van waarnemingen van magnetische velden

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een 'geweldige' superstorm in het ruimteweer die groot genoeg is om aanzienlijke verstoringen te veroorzaken in onze elektronische en netwerksystemen, vond gemiddeld eens in de 25 jaar plaats, volgens een nieuwe gezamenlijke studie van de University of Warwick en de British Antarctic Survey.

Door magnetische veldrecords aan weerszijden van de aarde (VK en Australië) te analyseren, wetenschappers hebben superstormen kunnen detecteren die de afgelopen 150 jaar teruggaan.

Dit resultaat werd mogelijk gemaakt door een nieuwe manier om historische gegevens te analyseren, ontwikkeld door de Universiteit van Warwick, van de laatste 14 zonnecycli, lang voordat het ruimtetijdperk begon in 1957, in plaats van de laatste vijf zonnecycli die momenteel worden gebruikt.

Uit de analyse blijkt dat er in 42 van de afgelopen 150 jaar 'zware' magnetische stormen hebben plaatsgevonden, en 'grote' superstormen vonden plaats in 6 van de 150 jaar. een storm duurt misschien maar een paar dagen, maar kan de moderne technologie enorm verstoren. Superstormen kunnen stroomuitval veroorzaken, satellieten uitschakelen, luchtvaart verstoren en tijdelijk verlies van GPS-signalen en radiocommunicatie veroorzaken.

Hoofdauteur Professor Sandra Chapman, van het Centre for Fusion van de Universiteit van Warwick, Ruimte en astrofysica, zei:"Deze superstormen zijn zeldzame gebeurtenissen, maar het inschatten van hun kans van optreden is een belangrijk onderdeel van het plannen van het niveau van mitigatie dat nodig is om kritieke nationale infrastructuur te beschermen.

"Dit onderzoek stelt een nieuwe methode voor om historische gegevens te benaderen, om een ​​beter beeld te geven van de kans op het optreden van superstormen en welke superstormactiviteit we in de toekomst waarschijnlijk zullen zien."

De Carrington-storm van 1859 wordt algemeen erkend als de grootste superstorm ooit, maar dateert zelfs van vóór de gegevens die in deze studie zijn gebruikt. De analyse onder leiding van professor Chapman schat welke amplitude het zou moeten zijn om in dezelfde klasse te vallen als de andere superstormen - en dus met een kans van optreden die kan worden geschat.

Professor Richard Hoorn, die leidt Space Weather bij de British Antarctic Survey, zei:"Ons onderzoek toont aan dat een superstorm vaker kan voorkomen dan we dachten. Laat je niet misleiden door de statistieken, het kan elk moment gebeuren, we weten gewoon niet wanneer en op dit moment kunnen we niet voorspellen wanneer."

Ruimteweer wordt aangedreven door activiteit van de zon. Kleinere stormen komen vaak voor, maar af en toe komen er grotere stormen voor die een aanzienlijke impact kunnen hebben.

Een manier om dit ruimteweer te volgen is door veranderingen in het magnetische veld aan het aardoppervlak waar te nemen. Sinds het begin van het ruimtetijdperk (1957) zijn waarnemingen van hoge kwaliteit op meerdere stations beschikbaar. De zon heeft een ongeveer 11-jarige activiteitscyclus die varieert in intensiteit en deze gegevens, die uitgebreid is bestudeerd, beslaat slechts vijf cycli van zonneactiviteit.

Als we een betere schatting willen van de kans op optreden van de grootste ruimtestormen over vele zonnecycli, we moeten verder terug in de tijd. De aa geomagnetische index is afgeleid van twee stations aan tegenovergestelde uiteinden van de aarde (in het VK en Australië) om het eigen achtergrondveld van de aarde op te heffen. Dit gaat meer dan 14 zonnecycli of 150 jaar terug, maar heeft een slechte resolutie.

Met behulp van jaargemiddelden van de bovenste paar procent van de aa-index ontdekten de onderzoekers dat er in 42 van de 150 (28%), een 'zware' superstorm plaatsvond in 42 jaar. terwijl een 'grote' superstorm zich voordeed in 6 van de 150 jaar (4%) of eens in de 25 jaar. Als voorbeeld, de storm van 1989 die een grote stroomstoring in Quebec veroorzaakte, was een grote storm.

In 2012 vermeed de aarde ternauwernood problemen toen een coronale massa-ejectie van de zon de aarde miste en in een andere richting ging. Volgens satellietmetingen zou het een superstorm hebben veroorzaakt als het de aarde had geraakt.

Ruimteweer werd in 2012 opgenomen in het Britse National Risk Register en in 2017 bijgewerkt met een aanbeveling voor meer investeringen in prognoses. In september 2019 kondigde de premier een grote nieuwe investering van £ 20 miljoen in ruimteweer aan. Het doel is om magnetische stormen te voorspellen en betere mitigatiestrategieën te ontwikkelen.