Saules vētra var skart spēcīgāk, nekā domāts: zinātnieki brīdina par elektrotīkliem un sakariem

Spēcīga Saules vētra nav tikai skaistas ziemeļblāzmas debesīs. Jauni zinātnieku dati liecina, ka ekstremāli kosmosa laikapstākļu notikumi var ietekmēt mūsdienu tehnoloģijas spēcīgāk, nekā iepriekš tika uzskatīts. Vislielākais risks draud satelītiem, GPS navigācijai, radiosakariem un elektrotīkliem, no kuriem ikdienā ir atkarīgas pilsētas, slimnīcas, transports, bankas un mājsaimniecības.

Ilgu laiku tika uzskatīts, ka Zemes magnētiskajam laukam ir sava veida aizsargājoša robeža. Citiem vārdiem sakot, zinātnieki cerēja, ka ārkārtīgi spēcīgas Saules vētras laikā ģeomagnētiskā aktivitāte sasniedz noteiktu maksimumu un vairs nepalielinās. Jauns pētījums liek pārskatīt šo pieņēmumu. Izrādās, jo spēcīgāks ir trieciens no Saules, jo spēcīgāk var reaģēt arī Zemes atmosfēras augšējie slāņi.

Zemes magnētiskais vairogs var nebūt tik uzticams

Kosmosa laikapstākļi sākas uz Saules. No tās nepārtraukti plūst lādētu daļiņu plūsma, ko dēvē par Saules vēju. Parastos apstākļos Zemes magnētiskais lauks novirza lielu daļu šīs plūsmas, bet daļa enerģijas atmosfērā rada ziemeļblāzmas.

Tomēr spēcīgu Saules uzliesmojumu laikā šī daļiņu plūsma kļūst daudz blīvāka un spēcīgāka. Kad tā sasniedz Zemi, enerģija tiek nodota magnetosfērai, bet atmosfērā var pastiprināties elektriskās strāvas. Tieši šīs strāvas rada vislielākās bažas, jo tās var ietekmēt ne tikai kosmisko aprīkojumu, bet arī infrastruktūru uz zemes.

Jauna analīze parādīja, ka iepriekšējie modeļi varēja būt pārāk optimistiski. Tā vietā, lai ietekme sasniegtu robežu un izlīdzinātos, Zemes reakcija spēcīgu Saules vēja notikumu laikā var turpināt palielināties. Tas nozīmē, ka ārkārtīgi spēcīgu vētru sekas elektrosistēmām un sakaru sistēmām var būt smagākas, nekā iepriekš tika novērtēts.

Pētījumu veikušie zinātnieki centās noskaidrot, kāpēc senākie mērījumi liecināja par iespējamajiem ģeomagnētiskās aktivitātes „griestiem“. Daļa iepriekšējo datu tika vākti ar kosmosa kuģiem, kas atradās tālu no Zemes, tā dēvētajos Lagranža punktos. Vēlāk pētnieki pārskatīja tuvāk planētai darbojošos NASA satelītu datus un izanalizēja vairāk nekā miljonu mērījumu. Tie parādīja citu ainu: Saules aktivitātei pastiprinoties, arī atmosfērā veidojošās strāvas var turpināt pastiprināties.

Saules elektrostacija uz jumta darbojas jau 20 gadusAttēls: Ilustratīvs attēls

Kāpēc tas ir bīstami mūsdienu pasaulei

Pirms dažiem gadsimtiem spēcīga ģeomagnētiskā vētra galvenokārt būtu bijusi zinātniska vai dabas parādība. Mūsdienās situācija ir pavisam citāda. Pasaule paļaujas uz elektroniku, sakaru tīkliem, satelītiem, navigāciju, datu centriem un savstarpēji savienotiem elektrotīkliem. Vienas sistēmas darbības traucējumi var ātri ietekmēt citas.

Spēcīga Saules vētra var traucēt satelītu darbību, pasliktināt GPS precizitāti, ietekmēt radiosakarus, aviācijas maršrutus un elektroenerģijas pārvades sistēmas. Elektrotīklos šādas parādības var izraisīt papildu strāvas, kas noslogo transformatorus un citu aprīkojumu. Sliktākajā gadījumā tas var beigties ar plašiem un ilgstošiem elektroapgādes traucējumiem.

Vēsturē jau ir bijuši šādi brīdinājumi. 1859. gadā notikušais Keringtona notikums dažādās pasaules vietās traucēja telegrāfa sakarus. Tajā laikā cilvēcei vēl nebija mūsdienu elektrotīklu, satelītu vai interneta, tāpēc līdzīgam notikumam mūsdienās varētu būt daudz plašākas sekas. 1989. gadā spēcīga ģeomagnētiskā vētra izraisīja lielus elektroapgādes traucējumus Kvebekā, Kanādā, un miljoniem cilvēku palika bez elektrības.

Šie piemēri liecina, ka runa nav par fantastisku scenāriju. Vienīgā atšķirība ir tā, ka tagad mūsu atkarība no tehnoloģijām ir daudz lielāka. Sakaru, navigācijas vai elektroapgādes traucējumi ietekmētu ne tikai ērtības, bet arī ikdienas pakalpojumus: transportu, norēķinus, medicīnu, ūdensapgādi un informācijas pārraidi.

Zinātnieki aicina pārskatīt riska novērtējumu

Saule pašlaik tuvojas aktivitātes maksimumam, tāpēc palielinās spēcīgāku uzliesmojumu un ģeomagnētisko vētru iespējamība. Tas nenozīmē, ka tuvākajā laikā neizbēgami notiks globāls elektrotīklu sabrukums. Tomēr jaunie dati liecina, ka sagatavošanās pasākumiem jābūt nopietnākiem, bet vecāki drošības modeļi var nepietiekami novērtēt ekstremālu notikumu mērogu.

Zinātnieki uzsver, ka ir jāstiprina kritiskās sistēmas. Elektrotīkliem ir svarīgi aizsardzības mehānismi, satelītu operatoriem – precīzāki brīdinājumi, bet sakaru un navigācijas sistēmām – rezerves darbības plāni. Šādi pasākumi nav paredzēti panikas celšanai. Tie ir nepieciešami, lai pat ļoti spēcīgs kosmosa laikapstākļu notikums neizraisītu ilgstošu ķēdes krīzi.

Šis pētījums maina priekšstatu par Zemes spēju pasargāt sevi no Saules vētrām. Magnētiskais lauks joprojām ir svarīga dabiska aizsardzība, taču tas ne vienmēr aptur ekstremālu ietekmi tā, kā iepriekš tika uzskatīts. Ja Saules trieciens pastiprinās, var pastiprināties arī elektriskās strāvas, kas plūst atmosfērā.

Tāpēc svarīgākais vēstījums ir vienkāršs: kosmosa laikapstākļi nav tikai astronomu tēma. Tie var ietekmēt ļoti zemiskas lietas – elektroapgādi, sakarus, navigāciju un pilsētu ikdienas darbību. Jo agrāk šis risks tiks uztverts nopietni, jo mazāka būs iespēja, ka viens spēcīgs Saules trieciens pārvērtīsies tehnoloģiskā krīzē.