In tegenstelling tot het serene uiterlijk vanaf de aarde, is de zon een centrum van intense activiteit. De vurige dynamische ster in het centrum van ons zonnestelsel stoot regelmatig krachtige uitbarstingen van energie en geladen deeltjes uit, bekend als zonnestormen.

Je zou je kunnen afvragen:wat zou er gebeuren als een bijzonder sterke zonnestorm de aarde treft ?

Wanneer deze zonne-uitbarstingen onze planeet bereiken, schilderen ze niet alleen de hemel met adembenemende vertoningen die bekend staan ​​als aurora's, maar kunnen ze ook de moderne technologie verstoren. Laten we eens kijken naar de wetenschap achter deze unieke vorm van ruimteweer en de potentiële impact ervan.

1. Wat is een zonnestorm?
2. Rangschikking van de intensiteit van zonnestormen
3. Het Carrington-evenement
4. Wat zal er gebeuren als een grootschalige zonnevlam de aarde raakt?
5. Hoe u zich kunt voorbereiden op extreme zonnestormen

Wat is een zonnestorm?

Een zonnestorm brengt verstoringen op de zon met zich mee, zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME's), waarbij stromen van energetische deeltjes en enorme gasbellen vrijkomen, voorzien van magnetische veldlijnen, de ruimte in.

Deze gebeurtenissen kunnen gevolgen hebben voor de aarde en andere planeten wanneer de deeltjes interageren met planetaire magnetische velden en atmosferen.

Deze stormen volgen vaak zonnevlekkencycli en kunnen deeltjes met hoge snelheid naar de aarde stuwen. Wanneer deze deeltjes botsen met het magnetische veld van de aarde, kunnen ze geomagnetische stormen veroorzaken die resulteren in prachtige aurora's, ook wel bekend als het noorder- en zuiderlicht.

Ze kunnen echter ook risico's opleveren voor satellieten, elektriciteitsnetwerken en communicatienetwerken. De intensiteit van zonnestormen kan variëren, waarbij sommige klein zijn en weinig effect hebben, terwijl andere krachtig genoeg kunnen zijn om de magnetosfeer en ionosfeer van de aarde te ontwrichten, wat tot aanzienlijke technologische verstoringen kan leiden.

Rangschikking van de intensiteit van zonnestormen

De NOAA Space Weather Scales is een gestandaardiseerd systeem ontwikkeld door de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) om de ernst van ruimteweergebeurtenissen, met name geomagnetische stormen, te rangschikken en te categoriseren.

Net als de schalen die worden gebruikt voor tornado's of orkanen, biedt de schaal van NOAA een duidelijk raamwerk voor het begrijpen van de potentiële impact van deze hemelse verstoringen op de aarde en haar technologische infrastructuur.

De schaal varieert van 1 (klein) tot 5 (extreem) en is gebaseerd op de potentiële impact op energiesystemen, satellietoperaties en andere technologische systemen, evenals op de zichtbaarheid van aurorae op specifieke geografische breedtegraden.

Door deze schaal te gebruiken wil NOAA duidelijke waarschuwingen en tijdige informatie geven aan belanghebbenden, waardoor paraatheid en mitigatie tijdens belangrijke zonne-energie-evenementen worden gegarandeerd.

Laten we nu teruggaan in de tijd naar de 19e eeuw om de grootste zonnestorm ooit gemeten en de impact ervan op aarde te onderzoeken.

Het Carrington-evenement

Het begon zoals elke andere ochtend. Richard Carrington beklom de trap die leidde naar een amateurobservatorium op zijn landelijke landgoed in Londen, draaide de koepel met luiken open en richtte een grote koperen telescoop op een heldere, blauwe lucht.

Hij legde het moment vast – 11.18 uur, 1 september 1859 – en begon toen, toen de zon in zicht kwam, een groep grote zonnevlekken te schetsen.

Terwijl hij dat deed, verschenen er twee lichtpunten, die intenser werden en vlak voor zijn ogen tot bloei kwamen. Vijf minuten later waren de verblindende fakkels verdwenen. Hoewel hij het zich nog niet realiseerde, was Carrington getuige geweest van wat bekend zou worden als de grootste zonnevlam in de moderne geschiedenis.

De witlichtzonnevlam, die ooit de naam Carrington zou dragen, was eigenlijk een magnetische explosie op het oppervlak van de zon.

Het was zo krachtig dat het kortstondig de zon overtrof en binnen een paar uur ervoor zorgde dat schitterende rode, groene en paarse lichten aan de hemel over de hele aarde uitbarstten (dergelijke lichtshows zijn kleurrijke en veel voorkomende bijwerkingen van zonnevlammen met coronale massa-uitstoot ).

Het zorgde ook voor een supercharger aan telegraafkabels, waardoor operators geschokt werden, telegraafpapier in brand werd gestoken en in sommige gevallen berichten werden verzonden, zelfs als de lijnen waren losgekoppeld van de batterijen.

Wat zal er gebeuren als een grootschalige zonnevlam de aarde raakt?

Hoewel er nog steeds aanwijzingen zijn dat zonnemateriaal regelmatig op de zon uitbarst, heeft geen enkele de omvang van de gebeurtenis uit 1859 bereikt. Maar wat als je dat wel zou doen?

We hebben een idee gebaseerd op kleinere explosies van zonnevlammen die wolken van geladen deeltjes produceerden die in het magnetische veld van de aarde zijn neergestort, waardoor het veld wankelde in wat onderzoekers een 'geomagnetische storm' noemen. [bron:NOAA]

In februari 2011 onderbrak een zonnestorm bijvoorbeeld de GPS-signalen gedurende enkele minuten, wat mogelijk een ramp had kunnen betekenen voor commerciële vliegtuigen of schepen die gedurende die tijd afhankelijk waren van GPS-geleidingssystemen om te landen of aan te meren. [bron:NASA]

Ruim tien jaar later, op 21 april 2023, stuurde een krachtige zonnegebeurtenis een snel bewegende uitbarsting van plasma naar de aarde, wat twee dagen later een zware geomagnetische storm veroorzaakte.

Deze storm verstoorde de stroomvoorziening, communicatiesystemen en satellietfuncties. Het creëerde ook schitterende aurora's. Gemonitord door NOAA's DSCOVR-ruimtevaartuig, was dit de derde grote storm in zijn soort in de huidige zonnecyclus, na soortgelijke gebeurtenissen in 2021 en eerder in 2023.

Technische interferentie

Als een zonnevlam van "Carrington-formaat" vandaag de aarde zou treffen, zou deze röntgenstraling en ultraviolet licht uitzenden, wat de atmosfeer van de aarde zou bereiken en de elektronica, evenals radio- en satellietsignalen zou verstoren.

Het zou ook een zonnestralingsstorm veroorzaken, die mogelijk dodelijk zou kunnen zijn voor astronauten die niet volledig zijn uitgerust met beschermende uitrusting en niet worden beschermd door de atmosfeer van de aarde.

Ten slotte zou een wolk van geladen deeltjes (die coronale massa-uitstoot die we eerder noemden) tegen het magnetische veld van de aarde botsen. Een dergelijke gebeurtenis zou storingen betekenen waardoor alles buiten gebruik zou worden gesteld, van mobiele telefoons en computers tot auto's en vliegtuigen. Steden zouden wekenlang en mogelijk maandenlang hun stroom verliezen – en veel activiteiten die nodig zijn voor het dagelijks leven zouden niet langer mogelijk zijn.

Maak bijvoorbeeld een uitstapje om te tanken bij een benzinestation. Het simpelweg gebruiken van een creditcard of betaalkaart om een ​​paar liter gas te betalen vereist een satelliettransactie, en het creëren ervan zou niet langer mogelijk zijn.

De mogelijke gevolgen van een grootschalige zonnevlam die de aarde treft, zorgen ervoor dat wetenschappers zich haasten om een ​​systeem voor vroegtijdige waarschuwing en nieuwe detectiemethoden voor zonnevlammen te ontwikkelen, net zoals hun voorgangers ooit leerden dodelijke tornado's en andere weersomstandigheden te voorspellen. Op een dag krijgen we misschien waarschuwingen voor zonnevlammen naast orkaanwaarschuwingen en onweersbuien.

Hoe u zich kunt voorbereiden op extreme zonnestormen

Zoals het oude gezegde luidt:als je klaar blijft, hoef je je niet klaar te maken. Als je je zorgen maakt over hoe je veilig een enorme zonnestorm kunt doorstaan, volgen hier enkele stappen die je kunt nemen voor gemoedsrust:

1. Blijf op de hoogte :volg ruimteweersvoorspellingen van officiële bronnen zoals het NOAA Space Weather Prediction Center om op de hoogte te blijven van zonneactiviteit.
2. Noodpakket :Zorg ervoor dat u een voorbereidingspakket voor noodgevallen bij de hand heeft met essentiële zaken als water, niet-bederfelijk voedsel, een zaklamp, batterijen, een EHBO-doos en contant geld, voor het geval van langdurige stroomuitval door defecte elektriciteitsnetten.
3. Bescherm elektronica :Gebruik overspanningsbeveiligingen voor elektronische apparaten en overweeg om gevoelige elektronica los te koppelen tijdens zware zonnestormen om schade door stroompieken te voorkomen.
4. Gegevensback-ups :Maak regelmatig een back-up van belangrijke gegevens van computers en mobiele apparaten naar cloudservices of externe harde schijven.
5. Communicatieplan :Zorg dat u een plan heeft voor alternatieve communicatie, zoals sms'en of het gebruik van een satelliettelefoon, aangezien zendmasten en vaste lijnen hierdoor getroffen kunnen worden.
6. Alternatieve stroom :Overweeg om te investeren in alternatieve energiebronnen, zoals opladers of generatoren op zonne-energie voor essentiële stroombehoeften.
7. Voertuigveiligheid :Als u afhankelijk bent van GPS-navigatie, bewaar dan papieren kaarten in uw voertuig en maak uzelf vertrouwd met alternatieve routes.
8. Thuisvoorbereidingen :Als u thuis een zonnepaneelsysteem heeft, neem dan contact op met de installateur over beschermende maatregelen tegen geomagnetisch geïnduceerde stromen.

Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.

Veel beantwoorde vragen

Wat is een zonnestorm?

Wat gebeurt er als een zonnevlam de aarde raakt?

Veel meer informatie

Bronnen

• Bell, Trudy en Tony Phillips. "Een superzonnevlam." NASA. 6 mei 2008. (10 april 2015) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/06may_carringtonflare/
• Lovett, Richard. "Wat als de grootste zonnestorm ooit vandaag zou plaatsvinden?" Nationaal Geografisch. 4 maart 2011. (10 april 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2011/03/110302-solar-flares-sun-storms-earth-danger-carrington-event-science/