Solární bouře 1859

Před stopětapadesáti lety, 2. září 1859 krátce po půlnoci, se skupina zlatokopů ve Skalistých horách náhle probudila a uprostřed noci začala připravovat snídani. Oblohu totiž prosvětlila polární záře tak silná, že se zdálo, že svítá. Díky její nebývalé intenzitě se uprostřed noci daly číst noviny a světelné úkazy, normálně omezené na arktické oblasti, byly zaznamenány až na Floridě či v Římě. Lidstvo toho tenkrát o elektřině ještě mnoho nevědělo, ale podle dobového tisku se děly nevídané věci. Telegrafní operátoři po celém světě hlásili poruchy spojení, elektrické šoky z přístrojů a telegrafní sloupy na mnoha místech sršely explozemi jisker. 

O den dříve, 1. září 1859, pozoroval britský astronom Richard Christopher Carrington sluneční skvrny a při rutinní práci si všiml dvou zářivých záblesků jasné barvy. Nejprve si myslel, že byly způsobeny dírkou v zástěně, ale brzy vysvitlo, že se jedná o mimořádně silné sluneční erupce. Carrington vyběhl z laboratoře, aby pro svůj objev našel svědka, ale když se i se svědkem vrátil, jasné sekce byly potemnělé a zakrátko zmizely. Ještě několikrát se k pozorování kritické oblasti vrátil, ale nic zvláštního již nespatřil. Netušil, že mezitím se do meziplanetárního prostoru vřítila smečka protonů, eletronů a alfa částic a namířila si to přímo k Zemi. 

Z hlediska celkových škod se počátkem září 1859 vlastně nic moc nestalo. Technologicky vzato, i ty nejvyspělejší národy se stále ještě nacházely v době kamenné, takže elektromagnetické vlnobití ani nemělo co zničit a způsobilo pouze nečekané a pamětihodné nebeské divadýlko. V naší Internetem odkojené době by následky takové bouře byly podstatně dramatičtější. Bez vyspělé elektroniky si dnes vpodstatě ani nenačepujete benzín a jakákoliv porucha v globální distribuci elektřiny by tudíž měla katastrofický dopad. Většina transformátorů by prakticky okamžitě vyhořela a výměna by se mohla vléci celá leta, protože některé komponenty se nedají rychle vyrobit. Ještě horší by bylo sekundární postižení bank, mobilních sítí, signálních zařízení, počítačů, GPS navigátorů a dalších moderních systémů, které by následně zkolabovaly. Celkové škody z takové vesmírné pohromy se odhadují na 1-2 billiony dollarů (pro srovnání hurikán Katrina způsobil paseku za zhruba 0.1 bilionu dollarů).

Carringtonova událost (Carrington Event), jak se této mimořádně silné sluneční bouři dnes říká, však není jevem zcela mimořádným nebo výjimečným - jako by byl například náraz asteroidu do Země nebo výbuch Yellowstonské Caldery. Výron koronálni hmoty (coronal mass ejection), který celou geomagnetickou bouři odstartuje, je vcelku běžnou záležitostí. Během solarního maxima dochází k erupcím až třikrát za den, v minimu pak v průměru jednou za pět dní. Naštěstí ne každá erupce a s ní spojený proud nabitých částic bezprostředně ohrožuje naši technologii.

Solární bouři si můžeme představit jako takové sluneční kýchnutí. Slunce udělá "hepčí" a do prostoru se v určitém směru vyvalí eletromagnetická kapénková nákaza. Země se naštěstí většinou vyhne přímému zásahu, ale tu a tam se stane, že mimořádně silné kýchnutí se jako na potvoru vrhne zrovna do té oblasti vesmíru, kudy si to naše planeta elipticky štráduje a pak je zle. Šance, že k takové kosmické šlamastice v příští dekádě dojde, je podle některých zdrojů zhruba 12%, tedy jedna k osmi. Konzervativnější prameny, třeba US Geological Survey, uvádí šest až sedm procent. Ten samý zdroj ovšem poznamenává, že k události Carringtonova typu dochází zhruba jednou za 150 let, takže z historického hlediska je nějaká pořádná elektromagnetická patálie už téměř na spadnutí.

K menším problémům v naší technologické éře již došlo. Magnetická bouře z března 1989 vyhodila na několik hodin proud v Quebecu, "Halloween storms" v roce 2003 způsobily problémy ve Švédsku a zcela nedávno, v létě 2012, nás jedna velmi silná bouře jen těsně minula. Toho léta Slunce pšíklo do té oblasti zemské orbity, kterou jsme se - nic zlého netuše - za pár dní na to skutečně prokutáleli. Mnozí odhadují, že síla této bouře byla srovnatelná s Carringtonovou událostí a devastace pozemského technického parku by proto byla značná. Jak značná - o tom se vedou spory, protože v moderní době nás zatím (ťuk ťuk ťuk na dřevo) nic podobného přímo nezasáhlo.

Intenzita geomagnetických poruch se dá měřit několika typy indexů, takže pokud si chcete o stupni nebezpečí udělat obrázek sami, můžete sledovat několik veřejně dostupných zdrojů aktuálních informací. Jedním z nich je Kp index, který měří fluktuace v horizontální složce zemského magnetického pole (na stupnici od 1 do 9).  Jeho momentální hodnotu můžete najít zde. Razance očekávaných doprovodných efektů se dá na základě Kp indexu dovodit z této tabulky.

Dalším populárním indikátorem je DST index, který měří množství nabitých částic prolétávajících zemským magnetickým polem v oblasti rovníku a to prostřednictvím změny tzv. prstencového proudu Země (ring current). Čím je jeho hodnota zápornější, tím je bouře silnější. Typicky se tento index pohybuje v rozmezí -50 až 50 nT (nanoTesla), ale během bouří může jeho hodnota dosáhnout -200 až -500 nT. Výše zmíněná bouře z března 1989 měla hodnotu -590 nT a intenzita Carringtonovy události se odhaduje na -1000 až -1500 nT. Současnou hodnotu DST indexu si můžete vyhledat zde.

Co říci závěrem...?

Vesmírné počasí je stejně vrtošivé jako to pozemské. A jak se zvyšuje naše závislost na elektronice všeho druhu, tak se zvyšuje i naše zranitelnost. Měli bychom se tedy pokusit tyto citlivé technologie chránit. Prostředky na to máme. Jen bychom ale museli dát hlavy dohromady a místo kontraproduktivního rozdmychávání geopolitických problémů se začít chovat jako zodpovědná civilizace.

Další prameny:

1. Solar storm of 1859  (Wikipedia)
2. Great Auroral Storm (Ars Technica)
3. Apocalypse Now (jak to vidi bulvár)
4. Bracing for the next storm (plus link na časovou osu)
5. Near hit in 2012  (Vox)
6. Superstorm 2012 (NASA)
7. Magnetic activity indices (overview)
8. Space weather prediction center (NOAA)
9. Risk evaluation (Lloyd's pdf)