Kosminis smūgis gali būti dvigubai stipresnis: mokslininkai nerado manytos Žemės „saugos ribos“

Staiga dingsta elektra, telefone sutrinka ryšys, navigacija pradeda rodyti klaidingą vietą, o dalis palydovų pereina į saugųjį režimą. Tai skamba kaip katastrofų filmo pradžia, tačiau būtent tokias technologijas gali paveikti labai stipri geomagnetinė audra. Naujas tyrimas rodo, kad ekstremaliausiais atvejais Žemės reakcija į Saulės smūgį gali būti net iki dviejų kartų stipresnė, nei rodė ankstesni skaičiavimai.

Tai nereiškia, kad pasaulinis elektros tinklo griuvimas jau neišvengiamai artėja. Mokslininkai neprognozuoja konkrečios audros datos ir netvirtina, kad vienu metu būtinai užges visas pasaulis. Tačiau jie suabejojo ilgai galiojusia prielaida, kuri infrastruktūros planuotojams suteikė daugiau ramybės: esą pasiekus tam tikrą ribą Žemės reakcija į stiprėjantį Saulės vėją nebedidėja.

Manyta, kad Žemė turi natūralias „saugos lubas“

Žemę supantis magnetinis laukas atlieka milžinišką darbą. Jis nukreipia didelę dalį iš Saulės atskriejančių įelektrintų dalelių ir saugo planetą nuo daugumos pavojingiausių kosminių reiškinių. Dėl šios apsaugos Saulės aktyvumo padariniai dažnai apsiriboja ryškiomis pašvaistėmis arba trumpalaikiais technologijų sutrikimais.

Ilgą laiką atlikti matavimai rodė, kad Saulės vėjui stiprėjant elektros srovės Žemės viršutinėje atmosferoje iš pradžių taip pat didėja, tačiau vėliau pasiekia tam tikrą ribą ir tarsi nustoja augti. Šis reiškinys buvo vadinamas geomagnetinio atsako prisotinimu.

Paprasčiau tariant, buvo manoma, kad Žemės magnetinė aplinka turi savotiškas saugos lubas. Net jei smūgis iš Saulės taptų dar stipresnis, mūsų planetos reakcija nebedidėtų tokiu pačiu tempu.

Tačiau 2026 metų liepą žurnale „Nature“ paskelbtas NASA vadovaujamos komandos tyrimas parodė, kad šios tariamos lubos galėjo atsirasti ne dėl realaus fizikinio apsaugos mechanizmo, o dėl matavimų ir jų statistinio vertinimo ypatumų.

Klaida slėpėsi toli nuo Žemės atliekamuose matavimuose

Didelė dalis Saulės vėjo matavimų atliekama Lagranžo taške L1 – maždaug 1,5 milijono kilometrų nuo Žemės, Saulės kryptimi. Ten esantys erdvėlaiviai užfiksuoja Saulės vėją dar prieš jam pasiekiant mūsų planetos magnetinę aplinką.

Problema ta, kad nuo matavimo vietos iki Žemės Saulės vėjo savybės gali pakisti. Ne visada visiškai tiksliai žinoma, kada konkreti dalelių ir magnetinio lauko struktūra pasieks planetą ir kokio stiprumo ji bus tuo metu. Kuo ekstremalesnis matavimas, tuo didesnę įtaką galutinei išvadai gali turėti šis neapibrėžtumas.

Nithino Sivadaso vadovaujama komanda palygino ankstesnius duomenis su daugiau kaip milijonu matavimų, atliktų NASA erdvėlaiviais arčiau Žemės. Paaiškėjo, kad ištaisius statistinį iškraipymą magnetosferos reakcija nebeatrodo pasiekianti aiškias lubas. Stiprėjant Saulės vėjui, geomagnetinis atsakas ir toliau didėjo beveik tiesiškai.

Tyrėjų vertinimu, ekstrapoliuojant itin stipraus Saulės vėjo sąlygas, geomagnetinis poveikis galėtų būti maždaug dvigubai didesnis, nei rodė ankstesnis modelis. Vis dėlto šis skaičius nereiškia, kad elektros tinklų žala ar dingusių palydovų skaičius automatiškai padvigubėtų. Kalbama apie apskaičiuotą Žemės magnetinės aplinkos reakciją, o konkrečios pasekmės priklausytų nuo daugybės kitų aplinkybių.

Graži pašvaistė yra tik matomoji audros pusė

Geomagnetinė audra prasideda tada, kai Žemę pasiekia Saulės išmestos dalelės ir su jomis susijęs magnetinis laukas. Ypač svarbūs gali būti vainikinės masės išsiveržimai – didžiuliai plazmos debesys, išsviedžiami į kosmosą.

Pasiekęs Žemę toks debesis sąveikauja su magnetosfera. Viršutinėje atmosferoje ir aplink planetą sustiprėja elektros srovės. Viena šio proceso pasekmių yra šiaurės ir pietų pašvaistės, kurios per stiprias audras gali būti matomos gerokai toliau nuo ašigalių.

Tačiau tuo pat metu gali sutrikti palydovų darbas, radijo ryšys ir navigacijos signalai. Pakitusi viršutinės atmosferos būklė daro įtaką palydovų judėjimui, o magnetinio lauko svyravimai gali sukelti elektros sroves ilguose antžeminiuose laidininkuose.

Didžiausią susirūpinimą kelia aukštos įtampos elektros tinklai. Juose geomagnetinės audros sukeltos srovės gali trikdyti transformatorių veikimą ir apsaugos sistemas. Kuo didesnis ir labiau sujungtas tinklas, tuo daugiau vietų gali pajusti vieno stipraus įvykio pasekmes.

Tai nereiškia, kad kiekviena Saulės audra išjungs elektrą. Dauguma jų nesukelia rimtų problemų, o tinklų operatoriai ir palydovų valdytojai stebi kosmoso orų prognozes. Tačiau naujasis tyrimas rodo, kad ekstremaliausiems scenarijams gali reikėti didesnės saugos atsargos.

Praeityje Saulė jau parodė, ką gali

1859 metais įvykęs Karingtono įvykis laikomas stipriausia užfiksuota geomagnetine audra. Tuo metu elektros ir ryšių infrastruktūra buvo nepalyginamai paprastesnė nei šiandien, tačiau audra vis tiek smarkiai sutrikdė telegrafo sistemas. Kai kur laidai kibirkščiavo, operatoriai patyrė elektros smūgius, o atskirose stotyse kilo nedideli gaisrai.

1989 metų kovą geomagnetinė audra per maždaug pusantros minutės sutrikdė elektros tinklą Kvebeke. Apie šešis milijonus žmonių devynioms valandoms liko be elektros. Šis atvejis parodė, kad pavojus nėra vien teorinis ar susijęs tik su palydovais.

Šiandien priklausomybė nuo elektros, navigacijos ir nuolatinio ryšio yra gerokai didesnė. Elektros tiekimo sutrikimas paveiktų ne tik namų apšvietimą. Nuo elektros priklauso mobiliojo ryšio stotys, mokėjimo sistemos, vandens tiekimas, degalinės, ligoninės, transporto valdymas ir duomenų centrai.

NASA, pristatydama naująjį tyrimą, pabrėžė, kad reikia daugiau stipraus Saulės vėjo stebėjimų, nes prie dar ekstremalesnių, iki šiol neišmatuotų verčių prisotinimo riba teoriškai vis dar gali egzistuoti. Kol kas galima pasakyti tik tiek, kad turimi duomenys nepatvirtina anksčiau manytos ribos. NASA paaiškinime vartojamas atsargus žodis „galbūt“ – tai svarbi detalė, kurios nereikėtų pamesti sensacingose antraštėse.

Ne pasaulio pabaiga, o rimtas signalas infrastruktūrai

Paprastam žmogui šis atradimas nėra priežastis panikuoti ar ruoštis neišvengiamam pasauliniam elektros dingimui. Tyrimas nepaskelbė, kad konkreti megaaudra skrieja Žemės link. Jis parodė kitą, infrastruktūros planuotojams daug svarbesnį dalyką: ankstesni blogiausio scenarijaus modeliai galėjo būti pernelyg optimistiški.

Elektros tinklų operatoriams gali tekti iš naujo vertinti transformatorių apsaugą ir veiksmus gavus perspėjimą apie ekstremalią geomagnetinę audrą. Palydovų valdytojams svarbu turėti saugius darbo režimus, o ryšių ir navigacijos sistemoms – atsarginius sprendimus.

Istoriniai įvykiai rodo, kad laiku gautas perspėjimas leidžia sumažinti riziką. Saulės stebėjimo palydovai gali suteikti laiko operatoriams pasiruošti, tačiau naujasis atradimas primena, kad vertinant galimą smūgio stiprumą negalima pasikliauti tariama natūralia riba.

Žemės magnetinis skydas niekur nedingo ir toliau saugo planetą. Tačiau mintis, kad ekstremaliausią Saulės smūgį jis automatiškai sušvelnins iki anksčiau apskaičiuoto lygio, tapo gerokai mažiau patikima. Būtent tai, o ne pranešimas apie jau artėjančią pasaulinę katastrofą, yra svarbiausias mokslininkų perspėjimas.

Šaltinis: https://www.nature.com/articles/s41586-026-10757-4