Carrington, největší sluneční bouře historie byla ještě větší, než jsme si uvědomovali

Foto: Pixabay

Je to složité, když je bouře tak silná, že zničí kapacitu měřicích zařízení. Když sluneční aktivita narušila magnetické pole Země, magnety se zkroutily, což způsobilo pohyb světla po papíru.

Podle studie publikované ve Space Weather, Zemi zasáhla silná geomagnetická bouře spojená se sluneční erupcí, ke které došlo v sobotu ve 02:33 SEČ. Plazma k naší planetě dorazila dokonce mnohem rychleji, než se předpokládalo. Byla nejsilnější geomagnetickou bouři na Zemi od roku 2017, ale pořád byla menší ve srovnání s tou, kterou vyvolala nejsilnější sluneční bouře zaznamenaná v roce 1859, známá jako Carringtonská událost.

Nyní se dozvídáme, že narušení zemského magnetického pole během Carringtonské události bylo ještě větší, než se dříve odhadovalo. Kombinace moderního digitálního sledování a podrobné rekonstrukce vytěžila záznamy tehdejšího magnetického pole Země, aby odhalila více, než se považovalo za možné. Toto zjištění potvrzuje, jak zranitelná může být moderní společnost vůči opakování události, jako je tato.

1. září 1859 Slunce vychrlilo elektrifikovaný plyn a subatomární částice o energii 10 miliard atomových bomb směrem k planetě, což způsobilo selhání telegrafní komunikace a doslova šokovalo operátory, protože způsobilo požáry systémů. Polární záře byla hlášena až na jihu Kuby a na Havaji, což umožnilo svědkům číst noviny pouze ve světle polárních září.

Sluneční bouře se vyskytovaly po celou dobu existence Země. Naše odhady rozsahu se však spoléhaly na velmi nepřímá měření, jako je podle IFL Science, přítomnost určitých radioizotopů. V zaznamenané historii mohou zprávy o obrovských polárních zářích naznačovat načasování slunečních bouří, ale jsou málo užitečné pro odhadování velikosti. V důsledku toho se naše údaje o tom, jak velké sluneční bouře mohou dostat, sahají o méně než dvě století zpět.

Podle náhody se Carringtonská událost, snad největší bouře v té době, odehrála, když bylo takové sledování v plenkách. Bylo zjištěno, že záznamy pořízené v té době obsahují více informací o události, než se předpokládalo a není to dobrá zpráva pro ty, kteří se připravují na budoucí dopady ve více drátovém světě.

Kdyby k události v Carringtonu došlo dokonce o několik desetiletí později, než bylo její skutečné datum v roce 1859, měla by elektřina, elektrifikace a dlouhé železniční tratě, nejen telegrafy, velké potíže. Alespoň bychom však lépe znali jehí velikost.

Nicméně britské observatoře v Greenwichi i Kew měly magnetogramy , které měřily fluktuace v síle a směru zemského magnetického pole, u nichž se následně ukázalo, že jsou hlavně v reakci na sluneční aktivitu.

Foto: Pixabay

Od roku 1838 byl místní geomagnetismus měřen v Greenwichi tak, že světlo svítilo na zrcadla na koncích zmagnetizovaných kusů kovu zavěšených tak, aby se mohly volně houpat, přičemž odražené světlo dopadalo na fotocitlivý papír. Kew se přidal dva roky před velkou bouří.

Když sluneční aktivita narušila magnetické pole Země, magnety se zkroutily, což způsobilo pohyb světla po papíru. Čím silnější je narušení, tím více se světlo posunulo. Papír byl namontován na pomalu se otáčejícím bubnu, podobně jako ty katastrofické filmy, které nás naučily spojovat se se seismometry.

Bohužel, ani jeden systém nebyl postaven v očekávání, že geomagnetické pole bude mít tak silné údery jako rok 1859. V důsledku toho se kov nesoucí zrcadlo naklonil tak široce, že světelný paprsek vyšel z fotografického papíru na 12 hodin během magnetické bouře předcházející události Carrington a znovu během události samotné. Tak velké pohyby nám říkají, že to byly dva nesmírně silné incidenty.

Právě zde se digitalizace magnetogramových záznamů ukázala jako nečekaná výhoda. Papírové záznamy byly pečlivě archivovány a podle týmu vedeného Dr. Ciaranem Begganem z Britské geologické služby, „jsou v relativně dobrém stavu s ohledem na jejich stáří a způsob uchování“. Po pečlivém vyjmutí z jejich vazeb byly denní záznamy vyfotografovány a digitalizovány, čímž se vytvořila souvislá sekvence, nikoli oddělené dny.

Měřením rychlosti pohybu světelných paprsků před jejich odchodem z papíru a po jejich návratu autoři vypočítali rychlost změny pole, kterou odhadli jako minimum na 500 nT/min. Vzhledem k tomu, že se očekává, že bouře jednou za století vyvolají v londýnské zeměpisné šířce změny 350-400 nT/min, je dokonce i spodní hodnota mimořádná.

Kromě problému, jak daleko se světlo odklonilo od papíru, není snadné převést naměřené pohyby do moderních jednotek SI. Přesto Beggan a spoluautoři provedli podrobné rekonstrukce pomocí srovnání mezi dvěma měřeními, aby převedli pohyby do změn intenzity pole na nanotkách. Stejně důležité jsou změny v orientaci pole.

Dva roky po Carringtonské události vědecký článek odhadl její sílu na základě dat, jako je tato a dospěl k podobným závěrům. Astronomové 20. století, kteří nezažili nic tak velkého, však dospěli k závěru, že původní odhady to musely přehánět.

„Když se podíváme na rychlost změny, je to nejméně 500 nanotesla za minutu, což podporuje to, co navrhovaly původní dokumenty z roku 1861,“ řekl Beggan New Scientist. „Jen to znovu dokazuje, že bouře v Carringtonu byla extrémní událostí.“

Konkurenční vědecké společnosti vytvořily tyto magnetogramy, protože před GPS bylo magnetické pole Země rozhodující pro navigaci. Již v 17. století vedl Edmond Halley cesty, aby zmapoval způsob, jakým se pole změnilo přes Atlantský oceán, než si uvědomil, že změny s časem, které bylo třeba také zohlednit. Je nešťastné, že dvě sady záznamů, které máme, byly od sebe vzdáleny pouhých 20 kilometrů, což sotva představuje globální pokrytí, ale více kusých dat bylo shromážděno mimo jiné z Finska, Indie a Guatemaly.