2020: az őrjöngő Nap éve?

2020: az őrjöngő Nap éve?

 

A 11 éves napciklusokat 1755 óta jegyzik, eszerint most a 25. ciklusban tartunk, amely 2020-ban fog tetőzni. A Nap ilyenkor eléri legnagyobb intenzitását, és a felszínén megjelenő napfoltokból erőteljes napkitöréseket bocsát ki. Bár az ember megjelenése óta rengeteg napciklus tombolt már, úgy tűnik, hogy civilizációnk még sosem volt ennyire törékeny a Nap pusztító erejével szemben. A gyenge pontunk a technológiai fejlettség.

 

 

Az AR1429 tombolása

A napkitörések erősségét egy ötfokú skálán mérik: az A, B, C, M, X betűkkel jelzett szintek között tízszeres a szorzó. Egy hatalmas napkitörést élhettünk meg 2012.március 5-én és az azt követő napokban: az AR1429 több, C- és M-kategóriájú fler után egy X-1,1 erősségű napkitörést lövellt Föld felé, amelyet koronakidobódás (CME) is kísért. A fler kimaradásokat okozott a rádiós kommunikációban Kínában, Indiában és Ausztráliában.

 

Az AR1429 ezután kilenc darab M-es, majd 2012.március 7-én hajnalban egy X-5,4 erősségű kitörést bocsátott ki, amelyet aztán egy X-1,3-es flerrel is megfejelt. Az X-5,4-es kitörés miatt olyan heves geomágneses vihart keletkezett, amely az Egyesült Államokban még Texasban is láthatóvá tette az északi fényt. Az addigra már hét Föld méretű AR1429 tombolása folytatódott: egy M-6-os, majd egy M-8-as flert is küldött a Föld felé. A kitörést kísérő CME 2012.március 12-én csapódott be, és olyan helyeken is szokatlanul erős és hosszan tartó sarki fényt gerjesztett, ahol az egyébként megszokott jelenségnek számít. Bár az AR1429 mára elfordult a Földtől, búcsúzóul még küldött egy M-7-es flert 2012.március 13-án, amely két nappal később érte el a bolygót.

 

A napfolt heves aktivitása csak ízelítő volt abból, amit a napciklus 2020-as csúcsakor kell elviselnie a Földnek. Az X-kategóriás kitörések pedig veszélyesek is lehetnek az emberiségre, hiszen ma már életünk nehezen elképzelhető az elektromos hálózatok nélkül, azok pedig ki vannak szolgáltatva a flereknek. A történelem során eddig már kétszer volt rá példa, hogy miként befolyásolhatja a földi hálózatokat egy hevesebb napkitörés.

 

 

Pánik és sötétség

Első alkalommal 1859-ben sütött meg napkitörés nagy kiterjedésű kommunikációs hálózatot, pedig ez a technológia akkor még gyerekcipőben járt. A 10. napciklusban kitört szuper napvihart, vagy Carrington-ese­ményt az eddig feljegyzett legerősebb kitörés okozta, amelyet Richard Christopher Carrington észlelt. A Carrington-szuperflert több kisebb és egy hatalmas koronakidobódás is kísérte, amely az átlagos 3-4 naphoz képest rekordidőnek számító 17 óra alatt érte el a Földet. Szeptember 1-jés és 2-án a valaha feljegyzett legnagyobb geomágneses vihar jött létre. A sarki fényt az egész bolygón, de még a Karib-térségben is észlelték. A Sziklás-hegységben annyira erősen izzottak a fények, hogy az aranyásók hajnali egykor kezdtek reggelit készíteni, mert azt hitték, hogy már pirkad. Az emberek az újságot is el tudták olvasni a sarki fénynél.

 

Akkoriban azonban a rémületen kívül nem okozott nagyobb gondot a brutális napkitörés, mert a kommunikációs technológia csúcsát a távíró jelentette, abból is a vezetékes fajta. A távvezetékek és az oszlopok szikráztak, a távírók pedig egész Európában és Észak-Amerikában kisültek, és egy-két kezelőt agyon is csaptak. A csillagászok még nem ismerték a jelenség magyarázatát, a tudományos alapot maga a Carrington-szuperfler adta meg. A Scientific American 1859-es októberi számában szerepelt először, hogy „most már megalapozott az összefüggés a sarki fény és az elektromosság és a mágnesesség között”.

 

A 22. napciklusban már nagyobb volt a kár és a pánik. 1989-ben a Hydro-Québec nevű kanadai áramszolgáltató rendszerét teljesen megsütötte egy napkitörés. A fler március 13-án hajnali 2 óra 44 perckor érte el a Földet, és agresszív geomágneses vihart gerjesztett. A Hydro-Québec az oldalán azt írja, hogy már március 12-én nagy feszültségingadozásokat tapasztaltak a távvezetékekben. Hiába próbálták meg stabilizálni a rendszert, az a fler megérkezése után egy perccel összeomlott, és az egész tartomány több mint kilenc órára sötétségbe borult. A kimaradás idején hatmillió ember maradt áram és fűtés nélkül. A flernek nem csak Kanadában volt hatása: a sarki fényt Texasban is látni lehetett, és több NASA műholddal órákig nem lehetett felvenni a kapcsolatot.

 

Napfolt, fler, CME

A Nap 11 éves ciklusokban változik: a ciklus elején egyre több napfolt jelenik meg a felszínén, amelyek heves napkitöréseket bocsátanak ki. A napfolt a környezeténél alacsonyabb hőmérsékletű, ezért sötétebbnek tűnő terület, amelynek kialakulása a Nap mágneses terével magyarázható. A napkitörés (fler) néhány perces heves robbanás a Nap fotoszférájában vagy afölött. A flerek a Nap ellentétes polaritású mágneses tereinek találkozásakor felszabaduló energiából táplálkoznak, és a hőmérsékletük több tízmillió fok is lehet. Egy-egy fler alkalmával több milliárd tonna anyag hagyja el a Napot. Amikor egy napkitörés eléri a Földet, geomágneses viharokat okozhat.

 

A napkitörés plazmafelhőjében érkező nagy energiájú, töltött részecskéket általában eltéríti a Föld magnetoszférája, azonban a két mágneses pólus környékén reakcióba léphetnek vele, ezzel pedig geomágneses viharokat gerjesztenek. Ilyenkor a Napból érkező részecskék ütköznek az atmoszféra gázatomjaival, ionizálják azokat, amire a levegőben levő oxigén és nitrogén fénykibocsátással reagál – ezt nevezzük sarki fénynek. Az igazi veszélyt a hevesebb napkitöréseket kísérő koronakidobódások (CME, coronal mass ejection) töltött részecskéi jelentik, amelyek hatalmas felhőként száguldanak az űrben. A koronakidobódás a napkorona egy részének kilökődése a bolygóközi térbe.

 

Egy geomágneses vihar akkor lesz erős, ha a becsapódó CME részecskefelhőjében a mágneses mező ellentétes polaritású, mint amilyen a Föld magnetoszférája. Amikor a fler ellentétes polaritású mágneses felhője eléri a magnetoszférát, akkor a Napból származó részecskék behatolnak a Föld mezőjébe, és heves geomágneses vihar keletkezik. Amikor azonban a napkitörés mágneses felhője azonos pólusú, mint a magnetoszféra, akkor a vihar enyhe lesz. Bár az X-5,4-es kitörésnek a mágneses mezője is nagyon erős volt is, a polaritása megegyezett a magnetoszféráéval.

 

 

 

Deep impact

Ma egy 1859-es méretű Carrington-szuperfler szinte az összes földi infrastruktúrára és szolgáltatásra végzetes lenne, mert szinte minden az elektromos hálózatokra épül. A légitársaságok és hajóstársaságok műholdas kapcsolatra támaszkodnak a korábbi földi rádiólokalizátorok helyett, esetükben a műholdas GPS kiesése katasztrofális következményekkel járhat. De már a szárazföldi áru- és személyszállítás is jórészt műholdas helyzetmegállapításon és nyomkövetésen alapul.

 

A mega-napkitörés elsősorban a kisebb földrajzi szélességeken fekvő nagyvárosok lakóit veszélyeztetné. Az itt élő emberek élelmiszer és

ivóvízellátása, a városok fűtésrendszere, a közlekedés, a világítás, a hűtőrendszerek, és az egészségügyi ellátás mind a távvezetékek épségétől és az erőművek működésétől függnek. Egy pillanat alatt megszűnnének azok a természetesnek vett feltételek, hogy a csapból folyik a víz, hideg időben van fűtés az otthonunkban, az áruházak polcairól bármikor hozzájuthatunk akár hűtést igénylő élelmiszerekhez is, és a kórházakban éjjel-nappal korszerű ellátás érhető el.

 

A kormányoknak végre fel kellene készülniük egy vészhelyzetre is és azonnali intézkedéseket kellene hozniuk az elektromos hálózatok biztonságának fokozására (pl. a nagyfeszültségű távvezetékeket és kábeleket a föld alá kellene helyezni, ezzel egyúttal a távvezetékek egészségkárosító hatásait is megszüntetve), alternatív energiaforrások biztosítására és a geomágneses viharokra érzékeny irányító/elosztóközpontok védelmére (pl. a Faraday-kalicka mintájára) egy katasztrófa esetére.

 

 

Forrásmunka: Index - Tudomány - Ash: Az őrjöngő Nap éve, 2012.03.26.