Koronalny wyrzut masy. Gdy uderzy, Słońce cofnie nas do epoki węgla i pary

Komunikaty RCB, regularnie wysyłane na nasze telefony, ostrzegają przed gwałtownymi zjawiskami pogodowymi. Co jakiś czas zagrażają nam porywiste wiatry, ulewne deszcze czy opady śniegu.

Kaprysy pogody mogą skutecznie utrudniać i dezorganizować nasze życie, jednak warto pamiętać, że pogoda może mieć nie tylko ziemski wymiar. Równie ważna, jak zjawiska zachodzące w ziemskiej atmosferze, jest dla nas pogoda kosmiczna.

Kształtuje ją nasza najbliższa gwiazda – Słońce. To jej bliskość – do spółki ze szczęśliwie chroniącą Ziemię magnetosferą - sprawia, że na Ziemi mogło rozwinąć się życie, jednak słoneczna, pogodowa anomalia może to życie szybko zakończyć.

Mogłoby się wydawać, że Słońce jest niezmienne – jak świeciło 10 lat temu, tak świeci dzisiaj i będzie świecić w kolejnych latach. To tylko pozory, bo aktywność naszej gwiazdy rośnie i maleje w około 11-letnich cyklach. W tym czasie łączna wartość emitowanego przez Słońce promieniowania zmienia się o około 0,1 proc. Na pozór to niewiele, ale wystarczy, aby zmiany były odczuwalne na Ziemi.

Cykl słoneczny wpływa m.in. na wahania temperatury ziemskiej atmosfery (o około 0,1 K) i wahania stężenia atmosferycznego ozonu. Zmiany te, choć rejestrowane na Ziemi, nie są jednak w żaden sposób groźne. Znacznie groźniejsze są zjawiska, których występowanie, choć mające związek z fazami cyklu słonecznego, jest trudne do przewidzenia. Chodzi o koronalne wyrzuty masy (ang. coronal mass ejection, CME).

Zachodzą one w otaczającej Słońce koronie słonecznej i polegają na nagłym wyrzucie w przestrzeń kosmiczną gigantycznych obłoków plazmy. Plazma jest wyrzucana w losowych kierunkach – także w stronę Ziemi.

Słabszym wyrzutom, dość powszechnym, zawdzięczamy zakłócenia w analogowym radiu i zorze polarne. Te mocniejsze mogą zafundować nam planetarny blackout, smażąc transformatory sieci energetycznej. Mogą także zabić załogę statku kosmicznego, którego nie chroni ziemska magnetosfera.

Najsilniejsze – bardzo mało prawdopodobne, ale statystycznie niepomijalne – wysterylizują planetę.

Zwiastunem możliwości naszego Słońca są wydarzenia z 1859 roku. Wówczas, około 18 godzin po zaobserwowaniu koronalnego wyrzutu masy, jego strumień dotarł do naszej planety. W wielu regionach zmienił noc w dzień, powodując zorze polarne tak jasne, że śpiący ludzie budzili się, przekonani o nadejściu poranka.

Strumień plazmy był efektowny, ale – w tamtym czasie – stosunkowo niegroźny, bo nie miał czego uszkadzać. Forpocztą nowoczesności była tylko sieć telegraficzna i to ona oberwała najmocniej – aparaty zaczęły sypać iskrami, rażąc obsługę i wywołując lokalne pożary, a działanie impulsu magnetycznego było tak silne, że w liniach energetycznych, nawet tych pozbawionych zasilania, płynął prąd.

Trudno wyobrazić sobie skutki, jakie podobna anomalia miałaby we współczesnym świecie. Pewien obraz dają wydarzenia z Kanady z 13 marca 1989 roku, kiedy to koronalny wyrzut masy (ale nieporównywalnie mniejszy, niż w roku 1859) na wiele godzin pozbawił zasilania miliony mieszkańców.

Gdyby dzisiaj Słońce wyrzuciło w naszym kierunku obłok plazmy porównywalny z tym sprzed 1,5 wieku, mogłoby zaserwować nam rzeczywistość, znaną z postapokaliptycznych filmów i gier wideo. Globalna awaria sieci przesyłowej i masowe uszkodzenia urządzeń elektronicznych oznaczałyby realizację jednego z najbardziej katastrofalnych scenariuszy i cywilizacyjne załamanie.

Nie wszystkich dotknęłoby ono w tym samym stopniu. Prawdopodobnie najlepiej zabezpieczone przed opisywanym zagrożeniem jest wojsko, obawiające się jednak nie tyle Słońca, co impulsu elektromagnetycznego, towarzyszącego wybuchom bomb atomowych i użyciu broni elektromagnetycznej.

Również i projektanci infrastruktury zdają sobie sprawę z zagrożeń i starają się – na ile to możliwe i wykonalne – zabezpieczać jej krytyczne elementy, a w miejscach o szczególnym znaczeniu umożliwić awaryjną, lokalną produkcję prądu.

Czas w postaci kilkunastu godzin na odłączenie i zabezpieczenie najważniejszych urządzeń, i ocalenie choć części sieci energetycznej, dają nam również różne programy badawcze, jak choćby stale obserwująca jego powierzchnię sonda SOHO.

Umieszczona w pobliżu punktu libracyjnego L1 układu Ziemia – Słońce aparatura pozwala na prowadzenie badań, związanych ze zjawiskami zachodzącymi na powierzchni Słońca, wiatrem słonecznym i wpływem kosmicznej pogody na naszą planetę. Obok SOHO, aktywność Słońca stale monitoruje Solar Dynamics Observatory – kosmiczne obserwatorium, zajmujące się zmianami aktywności słonecznej.

Popkulturowa wizja kosmicznej zagłady skupia się zazwyczaj na wielkich asteroidach, które mogą znaleźć się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Faktyczna zagłada może wyglądać znacznie mniej efektownie. Wystarczy, że Słońce wyciągnie nam z kontaktu wtyczkę.