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

Milczące smartfony, czarne ekrany telewizorów, zepsute, rozmrożone zapasy żywności. A do tego paraliż szpitali, egipskie ciemności na ulicach, wyłączony w jednej chwili przemysł i nieuchronna w takich sytuacjach, narastająca panika. Od zagłady cywilizacji dzieli nas tylko jeden krok – kaprys Słońca.

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.