Aktywność magnetyczna słońca może wpływać na działanie urządzeń elektronicznych na Ziemi. Jak intensywny może być ten wpływ? W skrajnych wypadkach burza magnetyczna może zagrozić łączności i działaniu urządzeń stanowiących podstawę naszego codziennego funkcjonowania. Choć brzmi to dość groźnie, warto wziąć głęboki oddech i przyjrzeć się, co na ten temat ma do powiedzenia nauka.

Burza magnetyczna faktycznie może nam zaszkodzić

Informacje na temat potencjalnego końca świata to najczęściej po prostu sposób na szybkie zdobycie odwiedzin na stronie. Niektóre zdarzenia mogą być jednak faktycznym zagrożeniem dla naszej cywilizacji. Jednym z najgroźniejszych czynników jest aktywność Słońca; choć jest ona dość przewidywalna i mało intensywna w stosunku do innych typów gwiazd, wciąż jest to potężna siła. Głównym zadaniem Słońca z ziemskiej perspektywy jest zapewnienie stabilnego dopływu energii dla naszej planety, jednak czasami jej dopływ może być gwałtowny i potencjalnie bardzo szkodliwy.

Czym jest burza magnetyczna?

Przykład wzmożonej aktywności magnetycznej na powierzchni Słońca. Źródło: NASA Earth Observatory, Flickr (CC BY 2.0)

Ziemia ma własną magnetosferę – pole magnetyczne, które chroni nas przed wieloma zagrożeniami z przestrzeni kosmicznej. Jest ona jednak podatna na wpływ aktywności słonecznej. Kiedy nasza gwiazda zaczyna gwałtownie emitować dużą ilość masy, czyli dochodzi do tzw. koronalnego wyrzutu masy (CME), może to znacząco wpłynąć na wydarzenia na Ziemi. Docierająca do naszej planety plazma dokonuje krótkotrwałych zmian w ziemskim polu magnetycznym. W praktyce wpływa to na działanie infrastruktury internetowej i energetycznej, a także komunikacji GPS. To technologie, których działanie w dużym stopniu wiąże się z zasadami magnetyzmu.

Czy możemy przewidzieć burzę magnetyczną?

Pomocnikiem w oszacowaniu, kiedy może dojść do poważniejszej w skutkach burzy słonecznej, jest samo Słońce. Nasza gwiazda doświadcza systematycznego przebiegunowania, czyli zamiany biegunów magnetycznych miejscami. Oczywiście wiąże się to z oddziaływaniem magnetycznym – to kolejny element układanki związany z aktywnością słoneczną. Istnieje bardzo istotna zależność pomiędzy występowaniem burz magnetycznych, wzmożoną aktywnością magnetyczną naszej gwiazdy a przebiegunowaniem.

Oddziaływanie wywołane przebiegunowaniem Słońca ukierunkowane jest nie tylko na Ziemię, lecz także na cały układ słoneczny. Wpływ zmian aktywności naszej gwiazdy można odczuć nawet daleko za Plutonem.

Co ile lat dochodzi do przebiegunowania słońca?

Interwały czasowe pomiędzy zmianą biegunów są zaskakująco krótkie – mowa tu o zaledwie 11 latach. Ostatnie takie zdarzenie miało miejsce w roku 2012 i 2013 – pierwszy „przeniósł” się biegun północny, około rok później południowy. Oznacza to, że kolejne przebiegunowanie Słońca przypadnie na 2023 i 2024, czyli na dość niedaleką przyszłość. Zmiany aktywności Słońca będziemy obserwować jednak systematycznie; niekoniecznie dojdzie do gwałtownych burz. Co więcej, w zasadzie zmiany wpływu Słońca na naszą planetę obserwujemy cały czas.

Burza magnetyczna w tym milenium jeszcze nas nie dopadła, ale może się to zmienić

Burze magnetyczne były dosyć często notowane w annałach naszej historii. To zjawisko dało o sobie znać przede wszystkim w 1859, w trakcie tzw. burzy Carringtona. Podczas trwania tej konkretnej burzy magnetycznej doszło do globalnej awarii sieci telegraficznej i licznych zapłonów sprzętu wspierających wymianę informacji. W latach 20. XX wieku mieliśmy do czynienia z burzami magnetycznymi, które zakłócały pracę radia. Natomiast w 1989 burza magnetyczna odcięła od prądu mieszkańców stanu Québec w Kanadzie. Burze magnetyczne, których doświadczymy w kolejnych latach – bo prędzej czy później na pewno się wydarzą – będą jednak znacznie gorsze w skutkach.

Zorza polarna to imponujący, lecz niegroźny objaw zwiększonej aktywności magnetycznej Słońca.

Czy w 2021 lub 2022 czeka nas mocna burza magnetyczna?

Warto mieć na uwadze, że wyższy stopień rozwoju infrastruktury wiąże się także z bardziej odczuwalnymi skutkami burzy słonecznej. Z tej perspektywy zatem przyszłość może malować się w niezbyt jaskrawych barwach. W latach 2022–2026 możemy spodziewać się zwiększonej aktywności Słońca. Niewykluczone, że dzięki temu będziemy w stanie opracować sprzęty, które zniwelują wpływ oddziaływania magnetycznego na naszą planetę. Jak dotąd nasza aktualna infrastruktura nie musiała walczyć z gwałtownymi i silnymi burzami magnetycznymi. W czasie, gdy internet podbijał Ziemię, aktywność słoneczna była na bardzo umiarkowanym poziomie. Głównym wyznacznikiem w tej kwestii są plamy na Słońcu, które występowały w tym czasie dość rzadko.

Zanosi się jednak na to, że nasza „dobra passa” zmierza do końca. To właśnie okres wychodzenia z minimalnej aktywności Słońca (łącznie z wahaniami w obszarze samego cyklu) wiąże się z największym ryzykiem sporej burzy magnetycznej. Być może to w tej dekadzie czeka nas prawdziwa burza słoneczna, która spowoduje liczne uszkodzenia naszej infrastruktury. Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia szacuje się na kilka do kilkunastu procent, co jest dość wysoką liczbą, jak na kosmiczną skalę burzy magnetycznej.

Internetowy kataklizm – jak może wyglądać scenariusz gwałtownego uderzenia burzy magnetycznej w Ziemię?

Istnieje jednak kilka dobrych wiadomości – jesteśmy w stanie przewidzieć wystąpienie mocnej burzy kilkanaście–kilkadziesiąt godzin przed jej wystąpieniem. Mowa tutaj wyłącznie o obliczeniach z dużą dokładnością; oszacowanie, czy takie zdarzenie może w ogóle wystąpić, idzie nam jeszcze lepiej. Sama wiedza na temat odbycia się burzy magnetycznej nie daje nam jednak zbyt dużej przewagi. Aktualnie nie ma ścisłych procedur w kwestii postępowania dostawców internetu w takiej sytuacji. Taka zapowiedź wywoła prawdopodobnie chaos i próbę podjęcia jakichkolwiek działań ze strony samych „ziemian”, takich jak odłączanie prądu czy chowanie routerów. Takie działania będą miały jednak umiarkowany sens – najbardziej zagrożone będą duże linie komunikacyjne, np. kable międzykontynentalne. Burza magnetyczna musiałaby być naprawdę mocna, by mieć wpływ na połączenia o wąskim paśmie działania.

W trakcie burzy magnetycznej warto zachować spokój

Burza magnetyczna będzie mieć wpływ na działanie popularnych kanałów informacyjnych – na przykład Facebooka. Oznacza to jeszcze więcej chaosu – ludzie odcięci od sieci będą czuli się realnie zagrożeni. Dodatkowo uzyskanie pomocy w takiej chwili może być trudne – jeśli „zawalą się” nasze główne usługi komunikacyjne, możemy mieć problem ze skontaktowaniem się ze strażą pożarną, policją, czy opieką zdrowotną.

Może to być pierwszy raz w historii naszej cywilizacji, kiedy zostaniemy wystawieni na globalne zagrożenie płynące z kosmosu. To z kolei zasieje sporo strachu i zwątpienia – pewnie mówimy tu o skali aktualnej pandemii. Jest to jednak bardziej gwałtowne i prawdopodobnie mniej śmiertelne zagrożenie. Dużym problemem może być utrata kontroli nad społeczeństwem przez organy odpowiedzialne za utrzymanie funkcjonowania państw. Ludzie mogą zacząć przeżywać globalną panikę. Dlatego tak ważne będzie przywrócenie pełnej sprawności naszym urządzeniom jak najszybciej. Nie będzie to proste, ale na szczęście będziemy mogli zabrać się za to dosyć szybko. Burze magnetyczne są zjawiskiem gwałtownym – powstają szybko, ale nie trwają zbyt długo.

Ile to potrwa i jak będziemy „wstawać z kolan” po burzy magnetycznej?

Odbudowywanie infrastruktury jeszcze w trakcie burzy nie jest wskazane – grozi to sporym ryzykiem uszkodzeń. Dopiero po „przejściu” burzy magnetycznej możliwe będzie podejmowanie działań mających na celu odbudowę naszej infrastruktury komunikacyjnej. Burza magnetyczna może trwać maksymalnie kilka dni – oddziaływanie słoneczne w tej skali raczej nie utrzymuje się przez dłuższy okres. Kres burzy magnetycznej nie oznacza jednak końca naszych problemów – gdy ona nastąpi, czeka nas długi czas odbudowy infrastruktury.

Część połączeń uda się pewnie naprawić, inne staną się domeną przeszłości, a w ich miejsce postawione zostaną nowe łącza. Konsekwencje dla komunikacji, która odbywa się tylko na Ziemi (na przykład dla dużych sieci łączących kraje) nie będą długotrwałe. Gorzej wygląda sytuacja satelitów. Może okazać się, że wiele z nich przestanie działać w poprawny sposób i wymagane będzie wysłanie naprawdę sporej ich liczby, aby podstawowe usługi zaczęły działać jak dawniej. Bez nich trudniejsze będzie działanie internetu i systemów GPS, a to oznacza przestoje nie tylko w wymianie informacji, lecz także w wymianie towarów.

Jeśli już dojdzie do gwałtownego naruszenia struktury naszej komunikacji, warto przede wszystkim zachować spokój. Globalne kryzysy powodują ogromne straty nie tylko przez zjawiska biologiczno-fizyczne, na które mamy umiarkowany wpływ, lecz także przez ludzkie reakcje. Na te drugie mamy ogromny wpływ – dlatego warto informować ludzi, czym są burze magnetyczne i jaka jest skala zagrożenia w sposób przejrzysty i uczciwy. Dzięki temu oszczędzimy sobie wszystkim zjawisk na miarę „kryzysu toaletowego” z początku 2020 roku – nieuzasadnionego pędu w kierunku pozornego bezpieczeństwa.

Czy burza magnetyczna wpłynie na naszą „biologię”?

Pomimo znacząco negatywnego wpływu na sprzęty komputerowe, burze magnetyczne nie powinny wywierać specjalnego efektu na ludzki organizm. Nasze funkcjonowanie nie jest zbyt mocno sprzężone z oddziaływaniami magnetycznymi – nie ma zatem podstaw, by obawiać się „usmażenia” pod wpływem aktywności słonecznej.

Niektóre organizmy na Ziemi mogą jednak potencjalnie odczuć negatywne konsekwencji burzy magnetycznej. Mowa tu na przykład o ptakach, które korzystają z magnetyzmu naszej planety do nawigacji. Co ciekawe, organizmy te wydają się jednak przystosowane do możliwości wystąpienia takich zjawisk astronomicznych, jak burza magnetyczna. Niektóre z nich podejmują się większej aktywności za dnia, gdy mogą nawigować głównie z pomocą wzroku, unikając konfrontacji z zaburzeniami postrzegania pola magnetycznego. Warto mieć na uwadze, że na sporą część gatunków (nawet latających) burza magnetyczna może nie mieć żadnego wpływu; ponadto na razie nie ma zbyt obszernych badań w tym obszarze.

Źródła: opracowanie własne, Science Focus, Wired, The Mercury News, Encyklopedia Britannica, The Royal Society Publishing

Zdjęcie tytułowe: Burza magnetyczna z 1–2 sierpnia 2010 roku; źródło: Wikimedia Commons (CC BY 2.0)



Poprzedni artykułCzy Starlink w Polsce ma sens?
Następny artykułCzym jest roaming?