211service.com
Hoe kan de zonnecyclus de technologie op aarde bedreigen?
SDO zonnevlek NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center
Elke week sturen de lezers van onze ruimtenieuwsbrief, The Airlock, hun vragen in voor ruimteverslaggever Neel V. Patel om te beantwoorden. Deze week: hoe de zonnecyclus de menselijke technologie op aarde kan beïnvloeden.
Welke technologische verstoringen zal de periodieke (11-jarige) zonnevlekkencyclus veroorzaken voor mensen op aarde en in de baan van de planeet? -Victor
Zonnevlekken zijn donkere, koele plekken die op het oppervlak van de zon verschijnen. Hun exacte oorzaak wordt niet begrepen, maar we weten dat ze worden geproduceerd door interacties met het magnetische veld van de zon. Het is bekend dat zonnevlammen en coronale massa-ejecties (plotselinge uitbarstingen van plasma) plaatsvinden in de buurt van zonnevlekken. Je kunt zien hoe actief de zon is aan het aantal zonnevlekken, dus wetenschappers gebruiken ze als een proxy voor het meten van zonneactiviteitspatronen.
Om de 11 jaar keert het magnetische veld van de zon volledig om en wisselen de noord- en zuidpool van plaats. Tussen de salto's door begint de activiteit van de zon bij een zonneminimum, stijgt tot een zonnemaximum halverwege de cyclus en creëert tot honderden zonnevlekken per dag voordat ze weer tot een minimum terugvalt. Wetenschappers hebben de zonnecycli sinds 1755 vastgelegd. De overgang tussen cyclus 24 en 25 is gebeurt nu . Het laatste zonnemaximum was in 2014.
(Wetenschappers hebben ook historische zonnevlekkenpatronen bestudeerd die wijzen op aanvullende cycli die zonneactiviteit regelen, sommige duren 88, 200 en 2300 jaar .)
Toegenomen zonneactiviteit betekent dat de zon veel meer energierijke deeltjes door de ruimte spuwt die potentieel gevaarlijk zijn voor elektronica en elektriciteitsnetten. Het magnetische veld van de aarde kan deze zonnewind afbuigen en de planeet veilig houden, maar als een zonnestorm te krachtig is, zullen die winden doorbreken. Een echt krachtige zonnestorm kan de stroom voor miljoenen of zelfs miljarden mensen op het oppervlak wegvagen.
In een baan om de aarde zijn de dingen nog gevaarlijker. Krachtige zonnewinden veroorzaakt door verhoogde zonneactiviteit kunnen gemakkelijk GPS- en telecommunicatiesatellieten uitschakelen. Geladen deeltjes kunnen de elektronica in elk ruimtevaartuig waar astronauten wonen, verbranden en levensondersteunende systemen uitschakelen. En zonneactiviteit kan intense hoeveelheden straling produceren die de gezondheid van astronauten bedreigen.
De waarheid is dat we met weinig problemen door de zonnemaxima van de vorige eeuw zijn geschaatst, behalve dat we af en toe vluchten moeten gronden ( zoals in Zweden in november 2015 , wanneer een zonnevlam radarstoringen veroorzaakte) of het omgaan met beschadigde GPS of elektrische apparatuur. De grootste aan ruimteweer gerelateerde gebeurtenis in de afgelopen tijd was op 13 maart 1989, net voordat de zonnecyclus in november daaropvolgend zijn maximum bereikte. Een zware geomagnetische storm veroorzaakt door een coronale massa-ejectie blies een transformator uit voor het Hydro-Québec-stroomnetwerk in Canada. Een black-out duurde negen uur en trof meer dan 6 miljoen mensen.
Dat betekent niet dat we altijd zoveel geluk zullen hebben. De apparatuur die wordt gebruikt om ruimteweer te voorspellen en vroegtijdige waarschuwingen te geven, veroudert snel. Veel experts denken: we zijn al lang overtijd een catastrofale storm op de schaal van de Carrington-gebeurtenis die meer dan 150 jaar geleden plaatsvond. Als we vandaag zoiets zouden meemaken, zou dat kunnen resulteren in: tot $ 2 biljoen aan verliezen alleen al in het eerste jaar . Met andere woorden, Victor, het is waarschijnlijk niet de normale 11-jarige zonnecyclus waar we ons zorgen over moeten maken - het zijn de extreme uitschieters die om de paar eeuwen toeslaan.