gov-civil-vilareal.ptHoe vaak treffen zware zonnestormen de aarde?
>Zo nu en dan wordt de zon pittig.
Enorme stormen barsten los van het oppervlak, sommige (genaamd zonnevlammen ) intense straling afvuren over het elektromagnetische spectrum, sommige (genaamd coronale massa-ejecties ) het uitblazen van miljarden tonnen subatomaire deeltjes die met ongelooflijke snelheden door het zonnestelsel glijden. Als deze stormen de aarde raken, kunnen ze grote schade aanrichten. In het beste geval kan er sprake zijn van geringe radio-interferentie en misschien de glorie van een aurora.
In het slechtste geval, ze kunnen satellieten in een baan om de aarde vernietigen en wijdverbreide black-outs veroorzaken die maanden of zelfs jaren kunnen duren om te herstellen van . Daar is een buitengewoon krachtige gebeurtenis voor nodig, en we hebben sinds het begin van het elektronische tijdperk op aarde geen van deze megastormen meer meegemaakt. Maar als er nu een zou gebeuren en de aarde het volle slachtoffer zou worden, zou de schade die het veroorzaakte wereldwijd en catastrofaal kunnen zijn.
Zo nu en dan wordt de zon pittig. Maar hoe vaak?
Zoals je kunt zien, is dit geen academische vraag. De economie ervan is belangrijk. Het kan vele triljoenen dollars kosten om op te ruimen na een groot evenement, en hoewel het op voorhand verminderen van zo'n ramp minder zou kosten, is het nog steeds extreem duur. Als deze stormen maar uiterst zelden voorkomen, moeten regeringen dan een fractie van hun BBP als profylaxe besteden?
Het probleem is kleine aantal statistieken. De zon vervaagt vrij vaak kleine stormen, maar hoe groter ze zijn, hoe zeldzamer ze zijn. Bovendien gaat de beste manier om de kracht van deze stormen te meten pas terug tot 1957.
Schade aan een transformator in Quebec tijdens de zonnestorm van 1989. Credit: NASA
mannelijke geest tijdens geen contact
Om meer grip te krijgen op de cijfers , zocht een team van wetenschappers naar een betere manier om de kracht van deze stormen te meten. Met behulp van statistische methoden konden ze records verlengen tot 1868, en wat ze vonden verraste me: stormen die groot genoeg waren om diensten te verstoren en black-outs te veroorzaken (zoals de stroomstoring in Quebec in 1989 ) hebben een kans van 28% om jaarlijks toe te slaan (ze vonden 42 van dergelijke gebeurtenissen in 150 jaar), en buitengewone stormen hebben een kans van 4% om per jaar toe te slaan (6 in 150 jaar).
Ik geef toe, dat was veel hoger dan ik had verwacht. Maar tot relatief recent zouden dergelijke stormen slecht zijn geweest, maar niet per se catastrofaal. Nu zo'n groot deel van onze beschaving afhankelijk is van elektronica die kan worden gefrituurd door stormen als deze, is dat een beetje zorgwekkender.
De methode die ze gebruikten is interessant. Normaal gesproken is er een meting genaamd de Disturbance Storm Time-index , die het magnetische veld van de aarde nabij de evenaar meet. Het is redelijk betrouwbaar om aan te geven wanneer een grote storm toeslaat en interageert met ons aardmagnetisch veld, maar het gaat pas terug tot 1957.
Het magnetische veld van de zon varieert en wordt sterker en zwakker over een cyclus van 11 jaar, dus de DST-index gaat slechts ongeveer 5 cycli terug.
Een röntgenreeks die de zon toont van 2008 tot 2014, gemaakt door het Hinode-ruimtevaartuig. De magnetische activiteit van de zon piekte in 2014, maar zonnestormen komen na de piek nog steeds veel voor. Krediet: JAXA/NASA/CfA
Een andere meting, genaamd de aa-index , gebruikt magnetische meetstations aan weerszijden van de aarde, die het magnetische veld op een andere manier meten. Het gaat terug tot 1868 - beslaat 14 zonnecycli - maar de metingen zijn zo gedaan dat het moeilijk is om ze te verzamelen en te gebruiken om zonnestormen te voorspellen. Wat de wetenschappers in dit nieuwe werk deden, is kijken naar de jaargemiddelden van deze metingen en konden statisch aantonen dat deze maxima goed overeenkwamen met de DST-index wanneer stormen toesloegen. Ze zouden dan de aa-index kunnen gebruiken om te extrapoleren wat de DST-index is zou hebben eruitgezien van 1868-1957, voordat het daadwerkelijk beschikbaar was. Van daaruit konden ze zien hoe stormen er verder in het verleden uitzagen.
monster jager wereld gezond verstand media
Slim. Bovendien was er wat zuivere wetenschap waarmee ze ook iets konden doen. In 1859 trof wat misschien wel de meest massieve zonnestorm ooit was op de aarde. Genaamd het Carrington-evenement , volgens een astronoom die het bestudeerde, als er vandaag zoiets krachtigs zou gebeuren, zouden de resultaten volkomen catastrofaal zijn. Ze vroegen zich af of deze gebeurtenis echt uniek was (bijvoorbeeld dat er speciale omstandigheden op de zon of in het veld van de aarde nodig waren), of dat het toevallig een extreem sterke storm was met normale omstandigheden die ertoe leidden, het einde van een overigens normale verdeling van de stormkracht.
In oktober 2003 barstte een enorme zonnevlam op de zon los, hier te zien op röntgenfoto's. Het ging ook gepaard met een krachtige coronale massa-ejectie. Zonnestormen zoals deze zijn een gevaar voor ons elektriciteitsnet en onze satellieten. Credit: NASA/SOHO
Ze ontdekten door hun statistieken te extrapoleren dat de storm van 1859 in feite net aan de bovenkant van het normale bereik was, en niet een rare toevalstreffer. Dat is niet geruststellend, eerlijk gezegd. Erger nog, in 2012 blies de zon weer een episch enorme storm uit, maar deze was in een andere richting gericht, dus hij miste gelukkig de aarde. Dus hoewel Carrington-gebeurtenissen die ons beïnvloeden zeldzaam zijn, lijken ze statistisch gezien te gebeuren op een tijdschaal van een keer per eeuw of zo.
Daarom heb ik opgeroepen tot serieuze aandacht voor deze gebeurtenissen. Er zijn dingen die we kunnen doen om de schade te beperken, en veel zijn toch verstandig om te doen. Maar de kosten zijn enorm, en het is bijna onmogelijk om politici voorbij hun neus (of, realistischer, de verkiezingscyclus) te laten kijken als het op budgetten aankomt.
Ik ben blij dat dit nieuwe werk is gedaan. We moeten deze stormen veel beter begrijpen, inclusief hoe vaak ze voorkomen. De grotere stormen vinden meestal plaats rond de tijd dat de zon zijn piek bereikt in zijn magnetische cyclus en een paar jaar daarna. Op dit moment bevindt de zon zich op zijn magnetisch minimum (en is dat al een aantal jaren, vreemd genoeg), maar die volgende piek komt eraan. De kansen zijn goed we zal niet krijg dan een enorme storm… maar de kans is niet 0.
