Solstormer som er kraftige nok til å ødelegge elektronisk utstyr, rammer Jorden hvert 25. år, ifølge en ny studie. Og mindre kraftige - men likevel farlige stormer oppstår hvert tredje år. Denne konklusjonen kommer fra et team av forskere fra University of Warwick og British Antarctic Survey.
Disse kraftige stormene kan forstyrre elektronisk utstyr, inkludert kommunikasjonsutstyr, luftfartsutstyr, strømnett og satellitter.
Teamet identifiserer to typer kraftige magnetiske stormer: ‘store superstormer’ er de kraftigste og forekommer hvert 25. år i gjennomsnitt. De svakere, men fortsatt farlige ‘alvorlige superstormene’ forekommer hvert tredje år i gjennomsnitt.
Det nye papiret som presenterer disse resultatene, heter tittelen “Brukeaa indeks de siste 14 solsyklusene for å karakterisere ekstrem geomagnetisk aktivitet. " Det er publisert i tidsskriftet Geophysical Research Letters. Hovedforfatter er Dr. S. C. Chapman fra University of Warwick.
Solstorm kalles også geomagnetiske stormer. De er forårsaket av forstyrrelser i solen som sender ladede partikler ut i verdensrommet. Når disse partiklene rammer jordens magnetosfære, forårsaker de stormen. Partiklene kan komme fra coronal mass ejections (CME), co-roterende interaksjonsregioner (CIR), og koronale hull som avgir en høyhastighets strøm av solvind som kan bevege seg dobbelt så raskt som vanlig solvind.
Den mest kjente geomagnetiske stormen er Carrington Event i 1859. Carrington Event er også den kraftigste geomagnetiske stormen som noen gang er registrert. Den stormen slo ut noen telegrafsystemer i forskjellige deler av verden, startet noen branner og sjokkerte til og med noen telegrafoperatører.
Mer nylig forstyrret en storm i 1989 i Quebec kraftfordelingssystemet, og skapte kraftige auroraer som ble sett så langt sør som delstaten Texas.
Solstormer utgjør en økende risiko etter hvert som vår verden blir mer koblet elektronisk. Ikke bare kraftdistribusjonssystemene våre, men også våre globale kommunikasjonssystemer. Våre satellitter er kanskje de mest utsatte, og det moderne samfunnet er avhengig av dem mer enn mange er klar over. Det er beregnet at en storm som er så kraftig som Carrington-hendelsen, hvis den skulle inntreffe i dag, ville føre til milliarder, muligens til og med billioner dollar i skade.
Forskere er interessert i disse stormene på grunn av behovet for å forutsi dem. Denne nye artikkelen er basert på magnetfeltdata som går 150 år tilbake. Forfatterne sier at de kan oppdage hvor mange kraftige stormer det var i den tidsperioden, og hvor ofte de oppsto.
I en pressemelding sa hovedforfatter professor Sandra Chapman fra University of Warwick Center for Fusion, Space and Astrophysics: “Disse super-stormene er sjeldne hendelser, men å estimere deres sjanse for å oppstå er en viktig del av planleggingen av formildingsnivået nødvendig for å beskytte kritisk nasjonal infrastruktur. "
I papiret viser forfatterne at ‘alvorlige’ magnetiske stormer oppsto i 42 av de siste 150 årene, eller omtrent hvert tredje år. De kraftigere ‘store’ superstormene skjedde på 6 år av 150, eller omtrent hvert 25 år. Vanligvis varer disse stormene bare noen dager, men de kan fortsatt være veldig forstyrrende for moderne teknologi. Superstormer kan forårsake strømavbrytelser, forstyrre eller skade satellitter, forstyrre luftfarten og forårsake midlertidig tap av GPS-signaler og radiokommunikasjon. (GPS er ikke bare for navigasjon. Tro det eller ei, det moderne banksystemet er avhengig av GPS for å synkronisere økonomiske transaksjoner.)
"Denne forskningen foreslår en ny metode for å nærme seg historiske data, for å gi et bedre bilde av sjansen for forekomst av superstormer og hvilken super stormaktivitet vi sannsynligvis vil se i fremtiden," sa Chapman.
Carrington Event var ikke en del av studien, fordi dataene forskerne så på ikke kommer så langt tilbake. Deres magnetfeltdata er fra de motsatte ender av jorden, fra stasjoner i Storbritannia og Australia. Den dekker de siste 14 solsyklusene, som går tilbake til godt før romalderen.
Analysen deres viser at superstormer så kraftige som Carrington Event kan være mer vanlig enn tenkt, og at de kan skje når som helst, med veldig lite advarsel.
Professor Richard Horne, som leder Space Weather ved British Antarctic Survey, sa: “Forskningen vår viser at en super-storm kan skje oftere enn vi trodde. Ikke bli villet av statistikken, det kan skje når som helst, vi vet rett og slett ikke når og akkurat nå kan vi ikke forutsi når. "
Disse stormene er født i solen, men romvær kan overvåkes ved å observere endringer i magnetfeltet på jordoverflaten. Det er høykvalitetsdata fra flere stasjoner på jorden som går tilbake til begynnelsen av romalderen, rundt 1957. Forskere vet at solen har en omtrent 11-årig syklus av aktivitet, og i løpet av denne syklusen varierer solen i intensitet. Problemet er at det ikke er nok av disse dataene. Den dekker bare fem solsykluser.
En bedre forståelse av kraftige solstormer og forekomsten av dem krever et større datasett som spenner over flere solcykler. I denne nye studien gikk forskerne lenger tilbake i tid. De så på aa geomagnetisk indeks, som kommer fra steder i Storbritannia og Australia, i motsatte ender av jorden. De aa indeks avbryter jordas bakgrunnsfelt og når 150 år tilbake, eller 14 solsykler. Det er den lengste, nesten kontinuerlige oversikten over endringer i magnetiske felt over jordoverflaten.
Teamet brukte årlige gjennomsnitt fra de øverste prosentene av aa indeks for å nå sin konklusjon. Det var slik de fant ut at det oppstod en 'alvorlig' superstorm i 42 år av 150, og den sjeldnere, men kraftigere 'store' stormstormen skjedde på 6 år av 150. Det betyr at disse ekstreme stormene oppstår en gang i 25 år. Som et eksempel var stormen fra 1989 som forårsaket en stor strømavbrytelse av Quebec, en stor storm.
For noen år siden var det en nesten glipp. I 2012 løsnet solen et kraftig utbrudd fra en eksepsjonelt stor og sterk koronal masseutkastning. Heldigvis for oss var ikke Jorden i sin vei. Men data viste at det hadde vært en super storm om det hadde slått oss.
Det er mer og mer interesse for sola og romværet det sender vei. Etter hvert som økonomien og livsstilen vår blir mer og mer avhengig av satellitter, kommunikasjon og kraftnett, har myndigheter og byråer gjort forståelse og forutsigelse av romvær en prioritet.
Det er flere romskip som studerer solen akkurat nå, inkludert SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) og Parker Solar Probe. Disse romfartøyene øker vår forståelse av solen, og vår evne til å forutsi disse farlige stormene.
Mer:
- Pressemelding: Sannsynlighet for super-stormer i rommet estimert fra lengste periode med magnetfeltobservasjoner
- Forskningsartikkel: Bruke theaaindex de siste 14 solsyklusene for å karakterisere ekstrem geomagnetisk aktivitet
- Space Magazine: Space Weather Procasts kan nå gi satellitter en hel dag med advarsel når en drapssolstorm er innkommende
