מחקר חדש שפורסם בסערות סולאריות חזקות מספיק כדי לגרום להרס בציוד אלקטרוני. וסערות פחות חזקות - ובכל זאת מסוכנות - מתרחשות כל שלוש שנים לערך. מסקנה זו באה מצוות מדענים מאוניברסיטת וורוויק ומהסקר האנטארקטי הבריטי.
הסופות החזקות הללו עלולות לשבש ציוד אלקטרוני, כולל ציוד תקשורת, ציוד תעופה, רשתות חשמל ולוויינים.
הצוות מזהה שני סוגים של סערות מגנטיות חזקות: 'סערות-על גדולות' הן החזקות ביותר ומתרחשות מדי 25 שנה בממוצע. 'סערות העל הקשות' החלשות אך עדיין מסוכנות מתרחשות כל שלוש שנים בממוצע.
המאמר החדש המציג תוצאות אלה נקרא "שימוש ב-aa אינדקס במהלך 14 מחזורי השמש האחרונים כדי לאפיין פעילות גיאומגנטית קיצונית. " זה מתפרסם בכתב העת Geophysical Research Letters. המחבר הראשי הוא ד"ר ס. צ'פמן מאוניברסיטת וורוויק.
סערת שמש נקראת גם סערות גאומגנטיות. הם נגרמים מהפרעות בשמש המעבירות חלקיקים טעונים לחלל. כאשר החלקיקים האלה פוגעים במגנטוספרה של כדור הארץ, הם גורמים לסערה. החלקיקים יכולים להגיע מפליטות המסה העטרה (CME), מאזורי אינטראקציה משותפים המסתובבים (CIR) וחורים אלמוניים הפולטים זרם מהיר של רוח סולארית שיכול לנוע במהירות כפולה מהרוח השמש הרגילה.
הסערה הגיאומגנטית המפורסמת ביותר היא אירוע קרינגטון בשנת 1859. אירוע קרינגטון הוא גם הסערה הגאומגנטית החזקה ביותר שנרשמה אי פעם. הסערה ההיא הפילה כמה מערכות טלגרף באזורים שונים בעולם, פתחה כמה שריפות ואפילו הזעזעה כמה מפעילי הטלגרף.
לאחרונה, סערה משנת 1989 בקוויבק שיבשה את מערכת חלוקת הכוח, ויצרה אוראורות עוצמתיות שנראו דרומה ככל מדינת טקסס.
סערות שמש מהוות סיכון הולך וגובר ככל שעולמנו הופך לקשור יותר אלקטרונית. לא רק מערכות חלוקת הכוח שלנו, אלא גם מערכות התקשורת הגלובליות שלנו. הלוויינים שלנו עשויים להיות הפגיעים ביותר, והחברה המודרנית מסתמכת עליהם יותר ממה שרבים מבינים. מעריכים כי סערה חזקה כמו אירוע קרינגטון, אם הייתה מתרחשת היום, תגרום נזק של מיליארדים, ואולי אפילו טריליון מיליוני דולרים.
מדענים מעוניינים בסערות אלה בגלל הצורך לחזות אותן. מאמר חדש זה מבוסס על נתוני שדה מגנטי שחזרו 150 שנה אחורה. המחברים אומרים שהם יכולים לגלות כמה סערות עוצמתיות היו באותה תקופה, ובאיזו תדירות הם התרחשו.
בהודעה לעיתונות אמרה הסופרת הראשית, פרופסור סנדרה צ'פמן, מהמרכז לאיחוי, חלל ואסטרופיסיקה של אוניברסיטת וורוויק: "סערות-על אלה הן אירועים נדירים אך הערכת הסיכוי שלהם להתרחשות היא חלק חשוב בתכנון רמת ההפחתה. נדרש להגן על תשתיות לאומיות קריטיות. "
במאמרם, המחברים מראים כי סערות מגנטיות 'קשות' התרחשו בשנת 42 מתוך 150 השנים האחרונות, או בערך כל שלוש שנים. סערות העל 'הגדולות' החזקות יותר התרחשו תוך 6 שנים מתוך 150, בערך כל 25 שנה. בדרך כלל הסערות הללו נמשכות מספר ימים בלבד, אך הן עדיין יכולות להפריע מאוד לטכנולוגיה המודרנית. סערות-על יכולות לגרום להפסקות חשמל, להפרעה או לפגיעה בלוויינים, לשיבוש התעופה ולגרום לאובדן זמני של אותות GPS ותקשורת רדיו. (GPS אינו מיועד רק לניווט. תאמינו או לא, מערכת הבנקאות המודרנית מסתמכת מאוד על GPS כדי לסנכרן עסקאות פיננסיות.)
"מחקר זה מציע שיטה חדשה לגישה לנתונים היסטוריים, בכדי לספק תמונה טובה יותר של הסיכוי להתרחשות של סערות-על ואיזו פעילות סופר-סערה אנו צפויים לראות בעתיד," אמר צ'פמן.
אירוע קרינגטון לא היה חלק מהמחקר, מכיוון שהנתונים שהחוקרים התבוננו בהם לא חוזרים כל כך רחוק. נתוני השדה המגנטי שלהם הם מהקצוות הנגדים של כדור הארץ, מתחנות בבריטניה ובאוסטרליה. זה מכסה את 14 מחזורי השמש האחרונים, המתוארכים עוד לפני עידן החלל.
הניתוח שלהם מראה כי סערות-על חזקות כמו אירוע קרינגטון עשויות להיות נפוצות יותר מהמחשבה, וכי הן יכולות לקרות בכל עת, עם מעט מאוד אזהרה.
פרופסור ריצ'רד הורן, שמוביל את מזג האוויר בחלל בסקר האנטארקטי הבריטי, אמר: "המחקר שלנו מראה כי סערת-על יכולה להתרחש לעיתים קרובות יותר ממה שחשבנו. אל תטעה בנתונים הסטטיסטיים, זה יכול לקרות בכל עת, אנחנו פשוט לא יודעים מתי וכרגע אנחנו לא יכולים לחזות מתי. "
סערות אלה נולדות בשמש, אך ניתן לפקח על מזג האוויר בחלל על ידי התבוננות בשינויים בשדה המגנטי על פני כדור הארץ. ישנם נתונים באיכות גבוהה ממספר תחנות על פני כדור הארץ שחזרו לתחילת עידן החלל, בערך בשנת 1957. מדענים יודעים כי לשמש יש מחזור פעילות של כ -11 שנים, ובמהלך מחזור זה השמש משתנה בעוצמתה. הבעיה היא שאין מספיק נתונים אלה. זה מכסה רק חמישה מחזורי שמש.
הבנה טובה יותר של סערות סולאריות עוצמתיות ושיעור התרחשותן דורשת מערך נתונים גדול יותר המשתרע על מחזורי שמש נוספים. במחקר חדש זה, החוקרים חזרו אחורה בזמן. הם הביטו ב aa אינדקס גאומגנטי, שמגיע מאתרים בבריטניה ובאוסטרליה, בקצוות הנגדים של כדור הארץ. ה aa אינדקס מבטל את שדה הרקע של כדור הארץ ומגיע ל -150 שנה או 14 מחזורי שמש. זהו התיעוד הארוך והכי רציף של שינויים בשדות מגנטיים על פני כדור הארץ.
הצוות השתמש בממוצעים שנתיים מבין האחוזים המובילים של הקבוצה aa כדי להגיע למסקנה שלהם. כך הם גילו כי סערת-על 'קשה' התרחשה ב -42 שנים מתוך 150, וסופת-העל ה'גדולה 'הנדירה יותר אך החזקה יותר התרחשה ב -6 שנים מתוך 150. פירוש הדבר כי הסערות הקיצוניות הללו מתרחשות אחת ל -25 שנים. כדוגמא, הסערה ב -1989 שגרמה להפסקת כוח משמעותית של קוויבק הייתה סערה גדולה.
לפני כמה שנים היה חסר כמעט. בשנת 2012, השמש שיחררה פרץ עוצמתי מפליטת המסה הכלילית גדולה וחזקה במיוחד. למזלנו, כדור הארץ לא היה בדרכו. אך נתונים הראו שזו הייתה סערת-על אם הייתה מכה בנו.
יש יותר ויותר עניין בשמש ובמזג האוויר בחלל שהוא מעביר לנו. ככל שהכלכלה ואורח חיינו נעשים יותר ויותר נסמכים על לוויינים, תקשורת ורשתות חשמל, ממשלות וסוכנויות הפכו את הבנת החיזוי לחיזוי מזג האוויר בחלל בראש סדר העדיפויות.
ישנן מספר חלליות הבוחנות את השמש ברגע זה, כולל SOHO (Observatory Heliospheric Observatory), SDO (Observatory Solar Dynamics Observatory), ו- The Parker Solar Probe. חלליות אלה מגדילות את הבנתנו את השמש ואת יכולתנו לחזות את הסערות המסוכנות הללו.
יותר:
- הודעה לעיתונות: הסבירות לסערות-על בחלל המוערכות מהתקופה הארוכה ביותר של תצפיות שדה מגנטי
- נייר מחקר: שימוש בתאינדקס במהלך 14 מחזורי השמש האחרונים כדי לאפיין פעילות גיאומגנטית קיצונית
- מגזין החלל: תחזיות מזג האוויר בחלל יכולות כעת לספק ללוויינים יום אזהרה שלם אחד כשסערת שמש רוצחת נכנסת.
