Przetestowali pesymistyczny scenariusz. USA nie są gotowe na silną burzę słoneczną

W nocy z 10 na 11 maja 2024 roku w atmosferę Ziemi uderzyło siedem obłoków plazmy wyrzuconych kilka dni wcześniej w koronalnych wyrzutach masy z powierzchni Słońca. Efektem była najsilniejsza burza geomagnetyczna od ponad 20 lat. Jak się okazuje mniej więcej w tym samym czasie naukowcy ze Stanów Zjednoczonych prowadzili niezwykle ważne ćwiczenia, których celem była ocena zdolności reagowania na silne burze geomagnetyczne. Wyniki testów okazały się niezadowalające.
Przetestowali pesymistyczny scenariusz. USA nie są gotowe na silną burzę słoneczną

W ćwiczeniach udział wzięli zarówno pracownicy lokalnych i federalnych agencji rządowych, którzy zebrali się w Johns Hopkins Applied Physics Laboratory w Maryland oraz w siedzibie FEMA w Denver.

Symulowana sytuacja, z jaką musieli się zmierzyć uczestnicy dwudniowych testów rozgrywała się w styczniu 2028 roku. Z powierzchni Słońca wyrzuconych została seria obłoków namagnetyzowanej plazmy, które – tak się złożyło – zmierzają w kierunku Ziemi i dotrą do niej w ciągu kilku dni. Jak powszechnie wiadomo, obłoki plazmy wyrzucone w naszą stronę z atmosfery słonecznej po pokonaniu 150 milionów kilometrów wchodzą w interakcje z polem magnetycznym naszej planety. Jeżeli są one wystarczająco silne, dochodzi do burzy magnetycznej, która może prowadzić do awarii sieci energetycznych na powierzchni Ziemi, do zakłóceń w komunikacji radiowej, do uszkodzenia satelitów, zakłóceń systemu GPS i w końcu może także stanowić bezpośrednie zagrożenie dla astronautów znajdujących się na pokładzie stacji kosmicznej i na powierzchni Księżyca.

Czytaj także: Największa burza słoneczna w historii silniejsza, niż się wydawało. Dzisiaj wywołałaby apokalipsę

Symulacja bardzo szybko ujawniła poważne luki w procedurach gromadzenia danych, komunikacji między agencjami i zarządzaniem kryzysowym w przypadku wystąpienia wyjątkowo silnej burzy geomagnetycznej. Niewystarczająca ilość danych, pomiarów wykonywanych jeszcze w przestrzeni kosmicznej sprawiała, że naukowcy nie byli w stanie prawidłowo oszacować momentu uderzenia obłoków w magnetosferę Ziemi, a następnie w koordynować działaniami zaradczymi.

Jednym z kluczowych problemów była nieprzewidywalność orientacji pola magnetycznego obłoku plazmy wyrzuconego w ramach koronalnego wyrzutu masy (CME). Jeśli pole magnetyczne nadlatującej plazmy i Ziemi są zorientowane w tę samą stronę, interakcje są stosunkowo łagodne. Jeżeli jednak są względem siebie odwrócone, transfer energii będzie znacznie wyższy. Problem w tym, że orientację pola magnetycznego obłoku plazmy można określić dopiero na około 30 minut przed uderzeniem — gdy obłok przeleci przez punkt libracyjny L1 układu Słońce-Ziemia, znajdujący się 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. To tam bowiem znajdują się sondy i satelity monitorujące aktywność słoneczną.

Naukowcy wskazują, że konieczne jest rozmieszczenie w przestrzeni kosmicznej większej liczby satelitów tak, aby zapewnić wcześniejsze i dokładniejsze dane o plazmie zmierzającej w kierunku Ziemi.

W symulowanym scenariuszu, obłoki plazmy wyrzucone ze Słońca powodują przerwy w dostawie prądu na dużą skalę, awarie satelitów oraz awarie sieci GPS i komunikacyjnych. Na powierzchni Ziemi, w wyniku awarii sieci energetycznej szpitale zmuszone są do korzystania z generatorów a systemy reagowania kryzysowego oraz lotnictwo bardzo szybko popadły w chaos. Na orbicie zmiany gęstości atmosfery zakłóciły trajektorie satelitów, przez co systemy śledzenia i monitorowania ruchu na orbicie bardzo szybko uległy przeciążeniu i nie były w stanie na bieżąco oceniać ryzyka zderzenia między satelitami.

Czytaj także: Słońce się rozszalało. To była najsilniejsza burza geomagnetyczna od 2017 roku

Uczestnicy eksperymentu bardzo szybko odczuli brak sprawnych procedur i komunikacji między poszczególnymi służbami odpowiedzialnymi za reagowanie. W efekcie, bardzo szybko doszło do przytłoczenia służb ilością informacji. W raporcie po zakończeniu eksperymentu naukowcy wskazali konieczność przygotowania systemów komunikacji oraz zacieśnienia współpracy między poszczególnymi agencjami tak, aby można było szybko reagować na nieprzewidziane zdarzenia pogody kosmicznej.

Z uwagi na to, że aktualnie znajdujemy się w okolicach szczytu aktywności w 11-letnim cyklu aktywności słonecznej, naukowcy wskazują, że w najbliższych latach możemy się spodziewać wielu silnych burz geomagnetycznych, które potencjalnie mogą wywołać chaos na powierzchni naszej planety. Nie ma zatem zbyt dużo czasu na przygotowania.