Alerta espaço tempestade: 90 segundos de catástrofe

Reversão de campo magnético . campo magnético da Terra inverte a polaridade a cada algumas centenas de milhares de anos, e é quase inexistente para talvez um século, durante a transição. A reversão passado foi 780 mil anos atrás, e força do campo magnético diminuiu 5% durante o século 20. Durante a próxima inversão da camada de ozônio estará desprotegido de partículas carregadas solares que podem enfraquecer a sua capacidade de proteger os seres humanos de radiação ultravioleta. entanto, reversões últimos não estão associadas a qualquer alteração ou extinção no registro fóssil, e a próxima inversão provavelmente não vai afetam a humanidade de uma forma catastrófica.

Campo magnético da Terra protege a vida na Terra, mantendo a radiação solar na baía. 
Crédito da imagem: NASA

O campo magnético da Terra tem a forma mais ou menos como um dipolo magnético, com os pólos localizados actualmente próxima de pólos geográficos do planeta. No equador do campo magnético, a força do campo magnético na superfície do planeta é 3,05 × 10? 5 T, com global momento de dipolo magnético de 7,91 × 1015 T m3. De acordo com a teoria do dínamo, o campo é gerado na região central fundido exterior, onde o calor cria movimentos de convecção de materiais condutores, gerando correntes elétricas. Estes, por sua vez, produzem o campo magnético da Terra. Os movimentos de convecção no núcleo são caóticos, a deriva pólos magnéticos e, periodicamente, alterar o alinhamento. Isso resulta em reversão do campo em intervalos irregulares em média algumas vezes a cada milhão de anos. A reversão mais recente ocorreu cerca de 780.000 anos atrás.

O campo de forma a magnetosfera, que desvia as partículas no vento solar . A borda sunward do arco de choque está localizado a cerca de 13 vezes o raio da Terra. A colisão entre o campo magnético eo vento solar forma os cinturões de radiação de Van Allen , um par de concêntricos, em forma de toro regiões de partículas energéticas carregadas. Quando o plasma entra na atmosfera da Terra nos pólos magnéticos, forma a aurora.

Campo magnético da Terra protege a vida na Terra, mantendo a radiação solar na baía. Desaparecimento do escudo magnético ao redor de nosso planeta (durante a inversão dos pólos magnéticos) iria expor a vida à radiação grave. Ela também causaria graves perturbações da nossa tecnologia eletrônica com enorme impacto sobre.

2,5 Ameaça extrema actividade solar

Ao longo das últimas décadas, as civilizações ocidentais têm ocupado semeado as sementes de sua própria destruição. Nosso modo de vida moderno, com sua dependência de tecnologia, sem querer nos expôs a um perigo extraordinário: bolas de plasma vomitou a partir da superfície do sol pode acabar fora grades nosso poder, com consequências catastróficas.

Foi o que aconteceu antes: Evento Carrington

O evento climático mais grave espaço na história recente aconteceu em 1859 .Ele é conhecido como o evento Carrington , após o britânico Richard Carrington astrônomo amador, que foi o primeiro a notar a sua causa: "duas manchas de luz intensamente brilhante e branco" que emana um grande grupo de manchas solares.Carrington O evento composto por oito dias de clima espacial severo. Houve relatos de testemunhas oculares de auroras impressionante, mesmo em latitudes equatoriais. Redes mundiais de telégrafo experimentou rupturas graves, e magnetômetros vitorianos foram expulsos da escala.

Imagem composta de múltiplas explosões solares no sol. Crédito da imagem: JAXA 
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" O que Carrington viu foi um surto de um branco-luz solar explosão magnética no sol ", explica David Hathaway, solar líder da equipe de física em Marshall da NASA Space Flight Center, em Huntsville, Alabama.

Agora sabemos que as erupções solares acontecem com freqüência, especialmente durante solar máxima das manchas solares. Mais trair sua existência, liberando raios X (gravada por telescópios de raio X no espaço) e ruído de rádio (gravada por telescópios de rádio no espaço e na Terra). No dia Carrington, no entanto, não houve raios-X satélites ou telescópios de rádio. Ninguém sabia chamas existia até aquela manhã de setembro, quando um surto de super-produzido luz suficiente para rivalizar com o brilho do próprio sol.

"É raro que se pode realmente ver o brilho da superfície solar", diz Hathaway. "É preciso muita energia para aquecer a superfície do sol!"

A explosão produziu não apenas uma onda de luz visível, mas também uma nuvem gigantesca de partículas carregadas e destacado magnético laços-a "CME" e arremessou aquela nuvem diretamente para a Terra. Na manhã seguinte, quando a CME chegou, ele caiu em campo magnético da Terra, fazendo com que a bolha global de magnetismo que envolve o nosso planeta a tremer e tremer. Os pesquisadores chamam isso de "tempestade geomagnética." Se movendo rapidamente em campos induzidos enormes correntes elétricas que surgiram através de linhas telegráficas e as comunicações interrompidas.

"Mais de 35 anos atrás, comecei a chamar a atenção da comunidade de física de espaço para o flare 1859 e seu impacto sobre as telecomunicações", diz Louis J. Lanzerotti, aposentou-se membro ilustre da Equipe Técnica no Bell Laboratories e atual editor da revista Espaço Tempo. Ele tomou conhecimento dos efeitos das tempestades solares geomagnéticas sobre as comunicações terrestres, quando uma labareda enorme energia solar em 4 de agosto de 1972, nocauteado comunicação de longa distância de telefone através de Illinois. Nesse caso, de fato, causou a AT & T para redesenhar seu sistema de energia por cabos transatlânticos. Um surto semelhante em 13 de março de 1989, provocou tempestades geomagnéticas que interromperam a transmissão de energia elétrica da estação geradora de Hidro Quebec, no Canadá, desmaiar maior parte da província e mergulhando 6 milhões de pessoas na escuridão por 9 horas; aurora induzida por picos de energia, mesmo derretido transformadores de potência, em Nova Jersey. Em dezembro de 2005, raios-X de uma outra tempestade solar interrompido por satélite-terra comunicações e Sistema de Posicionamento Global (GPS) sinais de navegação por cerca de 10 minutos. Isso pode não parecer muito, mas como Lanzerotti disse: "Eu não gostaria de estar em um avião comercial que está sendo guiado para pouso por GPS ou em um navio sendo encaixado por GPS durante esse 10 minutos."

Outro reflexo Carrington classe superaria estes eventos. Felizmente, diz Hathaway, eles parecem ser raros:

"No registro de 160 anos de tempestades geomagnéticas, o evento Carrington é o maior." É possível mergulhar de volta ainda mais no tempo, examinando o gelo ártico. "Partículas energéticas deixar um registro em nitratos em núcleos de gelo", explica ele. "Aqui, novamente o evento Carrington se destaca como o maior em 500 anos e quase duas vezes maior que o segundo colocado."

Estas estatísticas sugerem que flares Carrington são de vez em eventos meio milênio . As estatísticas estão longe de ser sólida, no entanto, e Hathaway adverte que nós não entendemos chamas bem o suficiente para afastar a repetição em nossa vida. E depois?

Lanzerotti aponta que como tecnologias eletrônicas se tornaram mais sofisticados e mais integrado à vida cotidiana, eles também se tornaram mais vulneráveis ​​à atividade solar. Na Terra, linhas de energia e cabos telefônicos de longa distância podem ser afetados por correntes de auroras, como aconteceu em 1989. radar, comunicações de telefone celular, e receptores de GPS poderia ser interrompido pelo ruído de rádio solar. Especialistas que estudaram a questão dizem que há pouco a ser feito para proteger os satélites de um alargamento Carrington classe. Na verdade, um estudo recente estima que os danos potenciais para os satélites mais de 900 atualmente em órbita poderia custar entre US $ 30 bilhões e US $ 70 bilhões. A melhor solução, eles dizem: tem um pipeline de comsats prontos para o lançamento.

Alerta espaço tempestade: 90 segundos de catástrofe

É meia-noite em 22 de setembro de 2012 e os céus de Manhattan são preenchidos com uma cortina cintilante de luz colorida. Poucos nova-iorquinos viram a aurora este extremo sul, mas seu fascínio é de curta duração. Em poucos segundos, os bulbos elétrica fraca e cintilação, então tornar-se extraordinariamente brilhante por um momento fugaz. Em seguida, todas as luzes do estado sair. Dentro de 90 segundos, toda a metade oriental de os EUA está sem energia.

Um ano depois, e milhões de americanos são mortos e infra-estrutura do país está em frangalhos. O Banco Mundial declara América uma nação em desenvolvimento. Europa, Escandinávia, China e Japão também estão lutando para se recuperar de um mesmo evento fatídico - uma tempestade violenta, 150 milhões de quilômetros de distância da superfície do sol.

Uma forte tempestade solar poderia levar a um desastre global em uma escala sem precedentes 
(Imagem: SOHO Consortium / ESA / NASA)

Parece ridículo. Certamente o sol não poderia criar um desastre tão profunda na Terra. 
Mas um relatório extraordinário financiado pela NASA e publicado pelo National EUA Academy of Sciences (NAS) em janeiro deste ano afirma que poderia fazer isso.

Ao longo das últimas décadas, as civilizações ocidentais têm ocupado semeado as sementes de sua própria destruição. Nosso modo de vida moderno, com sua dependência de tecnologia, sem querer nos expôs a um perigo extraordinário: bolas de plasma vomitou a partir da superfície do sol pode acabar fora grades nosso poder, com consequências catastróficas.

As projeções de quão catastrófico fazer refrigeração leitura. "Estamos chegando mais perto e mais perto da borda de um possível desastre", diz Daniel Baker, especialista em clima espacial com base na Universidade do Colorado em Boulder, e presidente da comissão NAS responsável pelo relatório.

É difícil conceber o sol acabando com uma grande quantidade de nosso progresso suado. No entanto, é possível. A superfície do Sol é uma massa de plasma turvando CARGO - partículas de alta energia - algumas das quais escapar da superfície e viajar através do espaço como o vento solar. De tempos em tempos, que o vento carrega uma bola bilhões de toneladas de plasma, uma bola de fogo conhecido como uma ejeção de massa coronal (ver "Quando o inferno vem à Terra"). Se alguém bater escudo magnético da Terra, o resultado poderia ser verdadeiramente devastador.

A incursão do plasma para a nossa atmosfera provoca mudanças rápidas na configuração do campo magnético da terra, que, por sua vez, induzem correntes nos fios longos das redes de energia. As grades não foram construídas para lidar com esse tipo de eletricidade de corrente contínua. O maior perigo é para os transformadores step-up e step-down utilizados para converter a energia da sua tensão de transporte para tensão internamente útil. A corrente DC maior cria campos magnéticos fortes que saturam núcleo magnético de um transformador. O resultado é fugitivo corrente na fiação do transformador de cobre, que rapidamente se aquece e derrete. Este é exatamente o que aconteceu na província canadense de Quebec em março de 1989, e seis milhões de pessoas passaram nove horas sem energia elétrica. Mas as coisas podem ficar muito, muito pior do que isso.

Uma ameaça conhecida e cataclísmico para a rede de energia elétrica EUA está sendo ignorado pelo Presidente e do Congresso. eventos de aviso em 1859, 1921, 1989 e 2003 mostrou o perigo que a atividade solar pode representar a energia elétrica e sistemas de distribuição. Agora, como nós nos movemos em outro máximo solar, com vulnerabilidades aumentaram construídas em nossa rede elétrica, o perigo de novo é grande. No pior dos casos, não existe a possibilidade de sem electricidade para 130 milhões de americanos por um ano ou mais. Os avisos foram emitidos, mas foram ignorados.

O maior perigo é para os mais de 300 extras transformadores de alta tensão localizadas em subestações de energia ao longo das rotas de linhas de transmissão importantes. Um evento eruptivo do Sol, conhecida como uma ejeção de massa coronal, envia um fluxo poderoso de partículas carregadas, prótons e elétrons, para o espaço circundante. Se a Terra está em uma linha com a erupção, as partículas carregadas interagem com cintos de radiação da Terra e do campo geomagnético para produzir correntes na ionosfera. . Das linhas de energia que compõem o ato rede elétrica de transmissão, antenas, a par destas correntes ionosféricas para os transformadores instalados, o que intensificar a tensão de longa distância de transmissão    Leia mais: A Ameaça Tempestade Solar à grade da América do Poder (PDF)