Meget tyder på, at Solen er på vej ud af en periode med ekstra mange solpletter og anden uro på overfladen, og ind i en periode, hvor den vil være specielt rolig - et såkaldt ”grand minimum”.
Men i overgangen fra uro til ro passerer hun gennem en overgangsfase. I denne fase vil der være flere korte, men kraftige udbrud på Solen, varsler den britiske romfysikere Michael Lockwood.
Udbruddene kan i værste fald sende partikler mod Jorden, som udsætter flypassagerer for farlige strålingsdoser og ødelægger satellitter med samfundskritiske opgaver som for eksempel kommunikation og navigation.
Det forrige ”grand minimum” var helt tilbage i perioden mellem 1650 og 1700. På den tid kendte ingen til kosmiske stråler, og langt færre kortlagde dem.
Solen sover uroligt
Derfor måtte Lockwood og hans kollegene analysere borekerner med is fra polarområderne.
Borekernerne var lagdelte på samme måde som årringe i et tre: Jo dybere ned forskerne går, desto længere tilbage i tiden kan de kortlægge de kosmiske partikelstorme, som også kaldes kosmisk stråling.
Overraskende nok har forskerne fundet ud af, at før Solen gik i dvale i 1600-tallet, havde hun svært ved at falde til ro.
Størstedelen af tiden var Solen rolig, men fra tid til anden havde hun kortvarige, men ekstra intense udbrud.
Superstorm skabte nordlys på Cuba
Vi har et eksempel på den denne type superstorm fra senere tid.
1. september 1859 så den britiske astronom Sir Richard Carrington, hvordan en stor gruppe solpletter sendte milliarder tons af glødende gas ud fra Solen - et såkaldt ’flare’ på engelsk.
Udbruddet i 1859 er det største, der er registreret i historien. Derfor kaldes udbruddet også for Carrington-begivenheden.
Udbruddet fyrede en byge af elektriskladede partikler mod Jorden. De skabte et intenst nordlys.
Ifølge en artikel i New Scientist blussede det op så langt syd på som på Cuba, og guldgravere i Rocky Mountains vågnede midt om natten og begyndt at lave morgenmad, fordi de troede, det var morgenlyset.
Hårde tider for telekommunikationsteknologi
Den gang blev telegrafien i USA og Europa slået ud af de kraftige magnetfelter, der opstod på Jorden. Så hvad vil et lignende udbrud kunne gøre med vor tids avancerede globale netværk?
»Partiklerne fra Solen går tværs gennem satellitterne. De nedbryder solcellepanelerne og beskadiger elektronik,« fortæller solforskeren Pål Brekke fra Norsk rumcenter.
»Skrækscenariet er selvfølgelig, at mange af GPS-satellitterne falder ud. Det vil selvfølgelig gøre navigation vanskelig,« siger Brekke.
»Men mere alvorlig er det, at mange samfundskritiske systemer er helt afhængige af tidssignalet fra GPS-systemet og af tidsreferencen, satellitterne sender ud. Forsvinder det, kan mange tjenester, vi tager for givet, også forsvinde,« fortsætter han.
Mobilnettet er ét eksempel på en den type tjeneste. De er afhængige af synkronisering fra GPS for at kunne sende en samtale fra én basestation til en anden, når mobilbrugeren er i bevægelse - det såkaldte handoff.
Tidssignalerne fra GPS bruges også til at koordinere strømforsyning i elnettet ved at synkronisere frekvensen på vekselstrømmen.
Øget stråling på flyrejser
Men det er ikke kun maskiner, der er sårbare. Også mennesker kan tage skade af partikelstormene.
»Partikelstrålingen river DNA-strengene, altså arvemassen i kroppen, i stykker og øger risikoen for kræft på samme måde som partikelstråling fra radioaktive stoffer efter en atomkraftulykker,« siger Brekke.
»Partikelstråling på jordoverfladen er ikke et stort problem. Jordens magnetfelt og atmosfære beskytter os,« fortsætter han.
Men når du sidder i titusinder meters højde i en flykabine, har du tre fjerdedele af det beskyttende luftlag under dig. Det betyder, at hvis en ny Carrington-begivenhed traf Jorden i dag, ville tusindvis af flypassagerer kunne blive udsat for farlig partikelstråling.
På en otte timers flyvetur over polarområderne ville strålingsdosen være 20 ganger højere end grænsen på en millisievert, en måleenhed fastsat af den internationale strålebeskyttelsesorganisation ICRP, skriver forskerne i pressemeddelelsen fra University of Reading.
Kosmiske stormvarsler er som vejrudsigter
Men akkurat som almindelige vejudsigter er Lockwoods kosmiske stormvarsler ikke helt sikre.
Forskerne regner med en otte procents chance for, at Solen falder ned mod et nyt ”grand minimum” i løbet af de næste 40 år.
Et mere sandsynligt scenarie er en mindre dramatisk øgning af partikelstrålingen. Der vil dog alligevel være øget risiko for virkelig store solstorme.
Magnetskjoldet om solsystemet vil blive svagere
Når Solen går i dvale, vil partikelstråling fra eksploderende stjerner i vores galakse Mælkevejen også øges. Disse galaktiske kosmiske stråler er partikler med endnu højere fart og dermed højere energi end dem, der kommer fra Solen.
Når Solen er aktiv, bliver de galaktiske partikelstråler stoppet af et stort magnetfelt, der ligger rundt hele solsystemet som et skjold.
Men når Solen går i dvale under ”grand minimum”, vil dette magnetskjoldet blive svagere. Flere galaktiske partikler vil dermed kunne slippe igennem skjoldet og nå Jorden.
Signaturer i isen
Det kunne Lockwood og hans kolleger se på mængden af nitrater i iskernerne. De galaktiske kosmiske stråler danner nitrater, når de kolliderer med molekyler i Jordens atmosfære.
Partikler fra Solen laver også sin egen signatur i isen. De giver forekomster af en sjælden variant af grundstoffet beryllium, ifølge en nyhedsartikel på online versionen af tidsskriftet Science.
Øget stråling truer rumrejser
Astronauter vil være specielt udsat for disse energirige og farlige partikler.
En rejse til Mars med det nuværende strålingsniveau kan potentielt give en astronaut en mængde stråling indenbords, der svarer til den, han får gennem et helt liv på Jorden.
Ifølge Lockwood vil denne dosis vil kunne blive fordoblet med de nye udbrud fra Solen og med forøget galaktisk stråling.
Til trods for disse noget dystre varsler mener Pål Brekke, at det ikke er grund til at gå i panik.
»Jeg mener, at man bør sætte stormvarslerne lidt i perspektiv. Mange vil være mere udsatte for radonstråling fra Jorden end fra udbrud på Solen,« siger Pål Brekke.
© forskning.no. Oversat af Mette Damsgaard
Dette billede af Solen i kortbølget ultraviolet lys er taget fra rumobservatoriet SOHO i 2003. (Courtesy of SOHO consortium. SOHO is a project of international cooperation between ESA and NASA.)
Richard Carringtons tegning af solpletter fra 1859 (Tegning: via Wikimedia Commons)
Flypassagerer, og i endnu højere grad piloter, vil kunne få skadelige doser af kraftige udbrud på Solen. (Illustrationsfoto: www.colourbox.no)
Til venstre: Ved normal solaktivitet vil Solens magnetfelt virke som et skjold og delvis blokere energirige partikler fra andre deler af mælkevejsystemet.
Til højre: På vej mod "grand minimum" vil der opstå korte, men mere intense, udbrud fra Solen, samtidig med, at magnetskjoldet mod resten af galaksen, bliver svagere. (Figur: Per Byhring, forskning.no)
Pål Brekke
1
/
5
