Słoneczna apokalipsa. Czy grozi nam geomagnetyczna superburza?

Idzie burza ze Słońca - ostrzega w dzisiejszym "Nature" prof. Mike Hapgood, światowej sławy specjalista od pogody kosmicznej. I co gorsza, jesteśmy na nią zupełnie nieprzygotowani. Podobnie jak w zeszłym roku Japonia na tsunami

Prof. Hapgood, który pracuje w brytyjskim Laboratorium im. Rutherforda i Appletona, apeluje, żebyśmy, póki jest czas, zabezpieczyli się przed zawirowaniami w atmosferze Słońca powodującymi tzw. koronalne wyrzuty masy. To olbrzymie chmury plazmy, które pędząc w kosmos i zderzając się z magnetosferą Ziemi, przynoszą nam burze magnetyczne. Któregoś dnia mogą zmieść naszą cywilizację.

Podbrzusze ludzkości

Marzec 1989 r. Pełna naładowanych cząstek gazu "chmura burzowa" ze Słońca zderza się z magnetosferą Ziemi. W prowincji Quebec we wschodniej Kanadzie pada system przesyłania energii. Pięć milionów ludzi zostaje na dziewięć godzin odciętych od prądu. Koszt naprawy linii energetycznych i straty poniesione przez gospodarkę sięgają 2 mld dol. W USA zniszczeniu ulega transformator o wartości 12 mln dol. Agencje kosmiczne tracą na krótki czas łączność z 1,6 tys. satelitów.

Maj 1921 r. Po wybuchu na naszej gwieździe, który powoduje burzę 10 razy silniejszą niż ta z 1989 r., płoną linie telefoniczne w Karlstad w Szwecji.

Według raportu opracowanego w 2009 r. przez NASA i amerykańską Narodową Akademię Nauk, gdyby dzisiaj taki kosmiczny kataklizm uderzył w USA, we wschodniej i północno-zachodniej części kraju zniszczeniu uległby system energetyczny. Przestałyby działać stacje benzynowe. Kopalnie musiałby przerwać wydobycie węgla, stanęłyby pompy wydobywające ropę i gaz. Po trzech dobach zabrakłoby ropy do zasilania awaryjnych generatorów w szpitalach. 130 mln ludzi zostałoby bez prądu, wody, dostaw leków i żywności oraz telefonów.

Wrzesień 1859 r. Nawałnica słoneczna elektryzuje linie telegraficzne i wywołuje pożary w punktach nadawczo-odbiorczych. Na Kubie i Hawajach można podziwiać zorzę polarną. W nocy w Górach Skalistych jest tak jasno, że rozbudzeni biwakowicze myślą, że to już ranek i biorą się do pichcenia śniadania.

"Gdyby tak potężna burza magnetyczna uderzyła dziś w USA - pisali autorzy raportu z 2009 r. - tylko w pierwszym roku po katastrofie jej koszty sięgnęłyby 2 bln [tysięcy miliardów] dol., czyli byłyby 20 razy większe niż te poniesione w związku huraganem Katrina, który w 2005 r. spustoszył Nowy Orlean". Według prognoz Stany Zjednoczone wracałyby do stanu sprzed kataklizmu przez nawet 10 lat.

Skąd te katastroficzne prognozy? Narażonym na cios z kosmosu podbrzuszem naszej cywilizacji są linie wysokiego napięcia. To czułe anteny, które wychwytują prądy wywoływane przez słoneczne burze. Oplatając świat, pozwalają elektrycznej pandemii błyskawicznie się rozprzestrzenić. Po drodze topi ona przewody i transformatory. Nie da się ich szybko naprawić. Trudno nam wyobrazić sobie kilka godzin bez prądu. A kilka dni, tygodni, miesięcy? Lat?

"Nie wiemy, kiedy ze Słońca przyjdzie do nas nawałnica taka jak w 1859 r." - pisali naukowcy w 2009 r. - Może za 100 lat, a może za 100 dni".

Puls życia gwiazdy

Dzisiaj w "Nature" prof. Hapgood ostrzega przed czymś jeszcze gorszym. Przed superburzami magnetycznymi tak potężnymi, że nawiedzają Ziemię średnio raz na tysiąc lat. Kiedy zdarzyła się ostatnia? No właśnie - nie wiadomo. Dlatego uczony przestrzega, że mogą nas one zaskoczyć tak, jak w zeszłym roku Japonię potężna fala tsunami.

"Budowane dziś linie przesyłowe są na tyle wytrzymałe, że jakoś zniosą uderzenie słoneczne podobne do tych z ostatnich 40 lat, np. z 1989 r." - pisze naukowiec. Ale przypomina, że japońską elektrownię atomową w Fukushimie chroniła w zeszłym roku zapora o wysokości 5,7 m, bo większej fali nikt sobie nie wyobrażał. Jak się okazało, wywołane podmorskim trzęsieniem ziemi tsunami miało 14 m wysokości. Nie warto więc wyciągać wniosków na podstawie krótkiej perspektywy czasowej.

Brytyjski fizyk zwraca też uwagę, że nie powinniśmy się sugerować cyklami aktywności, które regulują życie naszej gwiazdy. Ani tym 11-letnim, ani tym znacznie dłuższym, który w ciągu ostatnich 9 tys. lat odznaczył się 24 tzw. wielkimi maksimami (ostatnie, które rozpoczęło się ok. 1920 r., zbliża się właśnie do końca - to dlatego maksimum krótszego cyklu, które powinno przyjść w latach 2013-14, będzie wyjątkowo słabe). W 1859 r. koronalny wyrzut masy i burza magnetyczna na Ziemi, którą on spowodował, wydarzyły się poza wielkimi maksimami aktywności Słońca. Nie są więc one żadnym prognostykiem.

Co gorsza, świat nie dysponuje dziś odpowiednimi instrumentami badawczymi, dzięki którym można byłoby przewidzieć burzę magnetyczną na długo przed jej nadejściem. Należący do NASA i obserwujący wybuchy na Słońcu satelita ACE przysyła ostrzeżenia z maksymalnie godzinnym wyprzedzeniem. Nieco bardziej skuteczne są bliźniacze sondy STEREO, które informują o burzach magnetycznych z wyprzedzeniem sześciu godzin.

- To jednak wszystko za mało - uważa prof. Hapgood. - Takie prognozy kosmicznej pogody nam nie wystarczą.

Jako negatywny przykład uczony podaje medialną histerię związaną z wybuchem na Słońcu w zeszłym miesiącu. Podawane wtedy prognozy dotyczące nadchodzącej burzy różniły się nawet o 18 godzin. Do tego okazało się, że była ona niewielka i nieszkodliwa. Dlatego następnym razem łatwiej nam będzie ostrzeżenie zlekceważyć.

Jak uniknąć katastrofy?

Brytyjski fizyk przede wszystkim postuluje, żeby odkurzyć i skomputeryzować stare dane dotyczące burz magnetycznych wywoływanych przez naszą gwiazdę. Naukowcy powinni też stworzyć bardziej wyrafinowane modele matematyczne, dzięki którym potrafiliby z większą dokładnością prognozować słoneczne nawałnice. Żeby to zrobić, muszą jednak dysponować głębszą wiedzą o koronalnych wyrzutach masy, ich wędrówce przez przestrzeń kosmiczną i energetycznym wpływie na Ziemię. Powinni też wziąć pod uwagę zmiany zachodzące w magnetosferze Ziemi (pole magnetyczne naszej planety w ciągu ostatnich 150 lat osłabło o jedną dziesiątą), a także wpływ globalnego ocieplenia na górne warstwy atmosfery. "Na razie - pisze prof. Hapgood - modelujemy burze magnetyczne równie nieporadnie, jak pół wieku temu klimatolodzy i meteorolodzy prognozowali zmiany zachodzące w atmosferze".

Oprócz pogłębiania wiedzy dotyczącej zjawisk przyrody powinniśmy też oczywiście lepiej (czyli za pomocą droższych urządzeń) zabezpieczyć systemy przesyłania energii oraz sztuczne satelity - przede wszystkim te umożliwiające nawigację satelitarną i pomiar czasu z dokładnością do tysięcznej części sekundy. Od nich zależą dziś np. światowe transakcje finansowe.

Już dziś po ostrzeżeniu o nadchodzącej burzy magnetycznej linie lotnicze zmieniają trasy swoich samolotów normalnie latających nad biegunami - słoneczne nawałnice zakłócają bowiem łączność radiową, mogą uszkodzić pokładową elektronikę, a także zwiększają dawkę promieniowania, na które narażeni są ludzie na pokładzie.

Wszystko po to, żeby któregoś pięknego dnia nie spełnił się scenariusz katastrofy, który trzy lata temu opisał tygodnik "New Scientist". A zaczynała się ona tak:

"Jest wrzesień 2012 r. Parną noc na Manhattanie przerywa błysk zielonego i purpurowego światła".