Οι επιστήμονες έχουν προτείνει την εκτόξευση γιγάντιων «αερόσακων» στο διάστημα για την προστασία της Γης από επικίνδυνες ηλιακές υπερκαταιγίδες

Οι επιστήμονες προτείνουν την εκτόξευση ενός γιγάντιου «αερόσακου» στο διάστημα για την προστασία της Γης από τις θανατηφόρες ηλιακές καταιγίδες.

Ο πλανήτης μας βομβαρδίζεται τακτικά από στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας (CMEs) – τεράστια σύννεφα ηλεκτρικά φορτισμένου πλάσματος που εκτοξεύονται στο διάστημα από ισχυρές εκρήξεις στον Ήλιο.

Αυτά είναι υπεύθυνα για όμορφες οθόνες σέλας, αλλά, κατά καιρούς, μπορεί να προκαλέσουν διακοπές ραδιοφώνου και διακοπές ρεύματος.

Κάθε μερικές εκατοντάδες χρόνια περίπου, ο Ήλιος εξαπολύει μια υπερτροφοδοτούμενη καταιγίδα με την ικανότητα να ακρωτηριάζει δορυφόρους, να δίνει δόση στους αστροναύτες με θανατηφόρα επίπεδα ακτινοβολίας, να βλάπτει τα ηλεκτρικά δίκτυα και ακόμη και να βάζει εκτός λειτουργίας το Διαδίκτυο.

Οι ειδικοί έχουν προτείνει έναν ριζοσπαστικό νέο τρόπο για να καταπολεμηθεί αυτό, ο οποίος περιλαμβάνει την εκτόξευση έξι δορυφόρων μεγέθους λεωφορείου σε τροχιές περίπου 22.500 μίλια (36.000 χιλιόμετρα) πάνω από τη Γη.

Την επόμενη φορά που θα συμβεί μια ηλιακή καταιγίδα, θα αδειάσει δοχεία αερίου γύρω από την άκρη του μαγνητικού πεδίου της Γης.

Αυτό θα δημιουργούσε ένα γιγαντιαίο τείχος από πλάσμα για να μετριάσει και να ανακατευθύνει τα εισερχόμενα σωματίδια – μειώνοντας την ένταση της καταιγίδας στο μισό.

«Η προστασία που παρέχεται από (αυτό) το σύστημα μιμείται έναν αερόσακο αυτοκινήτου – μόλις εγκατασταθεί, έτοιμος να ενεργοποιηθεί αμέσως και απαιτεί λίγη συντήρηση», είπαν οι ερευνητές.

Οι ειδικοί έχουν προτείνει την εκτόξευση έξι δορυφόρων μεγέθους λεωφορείου σε τροχιά. Την επόμενη φορά που θα συμβεί μια ηλιακή καταιγίδα, θα αδειάσει δοχεία αερίου γύρω από την άκρη του μαγνητικού πεδίου της Γης, δημιουργώντας ένα γιγαντιαίο τείχος πλάσματος για την απορρόφηση και την ανακατεύθυνση των εισερχόμενων σωματιδίων.

Οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι μια ηλιακή καταιγίδα θα μπορούσε να προκαλέσει τον όλεθρο στη Γη μέσα σε έναν αιώνα, προκαλώντας διακοπές ρεύματος και διακοπές ραδιοφώνου

Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν εξέθεσε την πρότασή της στο περιοδικό διαστημικός καιρός.

«Καθώς οι άνθρωποι εξαρτώνται περισσότερο από το διαστημικό περιβάλλον της Γης, η πιθανότητα σημαντικής ζημιάς από τον διαστημικό καιρό συνεχίζει να αυξάνεται», έγραψαν.

«Καθώς δομές από τον Ήλιο φτάνουν στη μαγνητόσφαιρα της Γης και στο διαστημικό περιβάλλον, συσσωρεύουν ενέργεια που τροφοδοτεί τις γεωμαγνητικές καταιγίδες.

«Επί του παρόντος, οι ερευνητές του διαστημικού καιρού εργάζονται για να προβλέψουν το χρονοδιάγραμμα και την ένταση των διαστημικών καιρικών φαινομένων, παρέχοντας συχνά προειδοποιήσεις ημέρες πριν από την έναρξη μιας ισχυρής γεωμαγνητικής καταιγίδας.

«Αυτό παρουσιάζει ένα νέο παράδειγμα στο οποίο λαμβάνονται ενεργά βήματα για τη μείωση της επίδρασης της δομής του ηλιακού ανέμου αλλάζοντας προσωρινά τη μαγνητόσφαιρα της Γης, αντί απλώς να την προβλέψουμε».

Η ιδέα πίσω από τον δορυφορικό αστερισμό, που ονομάζεται Stormwall, είναι να δημιουργηθεί ένα προστατευτικό φράγμα πριν από μια εισερχόμενη ηλιακή καταιγίδα.

Για να γίνει αυτό, θα απελευθέρωναν μια μεγάλη ποσότητα αντιδραστικού αερίου όπως νάτριο, βάριο, ασβέστιο ή λίθιο στη μαγνητόσφαιρα της Γης ενώ θα έπιαναν μια μεγάλη έκλαμψη στον Ήλιο.

Αυτό θα δημιουργούσε στη συνέχεια ένα γιγάντιο φράγμα πλάσματος που θα απωθούσε τον εισερχόμενο βομβαρδισμό φορτισμένων σωματιδίων και θα το βοηθούσε να περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη μας.

Για να ελέγξουν πόσο αποτελεσματικό μπορεί να είναι αυτό, έκαναν προσομοιώσεις μιας μεγάλης γεωμαγνητικής καταιγίδας που σημειώθηκε τον Μάιο του 2024 και διαπίστωσαν ότι ο προτεινόμενος «αερόσακος» θα μπορούσε να μειώσει την ένταση των γεωμαγνητικών διαταραχών κατά 84 τοις εκατό.

Τι είναι η ηλιακή καταιγίδα;

Το αναδεύσιμο πλάσμα των εξωτερικών στρωμάτων του Ήλιου αναδιαμορφώνεται συνεχώς από ένα χαοτικό σύστημα περιστρεφόμενων μαγνητικών πεδίων, τεράστιων εκρήξεων και μαζικών ροών πλάσματος.

Μαζί, η ενέργεια και τα σωματίδια που εκτοξεύονται στο διάστημα και προς τη Γη ονομάζονται διαστημικός καιρός.

Όταν οι επιστήμονες μιλούν για ηλιακές καταιγίδες, αυτό που συνήθως αναφέρονται είναι μια στεφανιαία εκτίναξη μάζας (CME).

Τα CME συμβαίνουν όταν μαγνητικά πεδία με υψηλή καμπύλη μπερδεύονται γύρω από ψυχρές περιοχές της επιφάνειας του Ήλιου γνωστές ως «σχοινιά ροής» και παράγουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας.

Όταν τελικά κουμπώσουν τα σχοινιά, η έκρηξη μπορεί να εκτοξεύσει δισεκατομμύρια τόνους ηλιακού υλικού στο διάστημα.

Αυτά τα κύματα φορτισμένων σωματιδίων, μαγνητικών πεδίων και ρευμάτων πλάσματος στη συνέχεια πέφτουν στην ατμόσφαιρά μας.

Αυτές οι καταιγίδες δημιουργούν αβλαβή, ακόμη και όμορφα, φαινόμενα όπως το βόρειο σέλας, αλλά προκαλούν και μεγάλα προβλήματα στον ηλεκτρικό εξοπλισμό.

Για να ελέγξουν πόσο αποτελεσματικό μπορεί να είναι αυτό, έκαναν προσομοιώσεις μιας μεγάλης γεωμαγνητικής καταιγίδας που σημειώθηκε τον Μάιο του 2024.

Ήταν η ισχυρότερη αναταραχή των τελευταίων 20 ετών.

Η ανάλυση έδειξε ότι ο προτεινόμενος «αερόσακος» θα μπορούσε να μειώσει την ένταση των γεωμαγνητικών διαταραχών κατά 84 τοις εκατό.

«Αν ήξερα ότι ερχόταν μια διαταραχή 100 ετών και θα έσκαγε τα ηλεκτρικά δίκτυα, σίγουρα θα το ήθελα», είπε στο περιοδικό Science ο David Seebeck, επικεφαλής ηλιοφυσικής στο Goddard Space Flight Center της NASA.

Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα: «Αυτή η εργασία έδειξε ότι οι άνθρωποι έχουν την ικανότητα και την τεχνολογία να σταματήσουν ή να μειώσουν ενεργά την ένταση μιας γεωμαγνητικής καταιγίδας.

«Η συνολική μάζα που απαιτείται είναι εντός των δυνατοτήτων των τρεχουσών και των προσεχών τεχνολογιών εκτόξευσης και η διαδικασία προσφέρεται για διεθνή συνεργασία.

«Η απειλή του διαστημικού περιβάλλοντος για την ανθρώπινη ζωή και την τεχνολογία παραμένει σημαντικός κίνδυνος διεθνώς.

«Μέχρι στιγμής η ανταπόκριση βασίστηκε κυρίως στην ανάπτυξη συστημάτων πρόβλεψης. Εδώ, αντί να προβλέπουμε απλώς, παρέχεται μια μέθοδος άμυνας».

Νωρίτερα φέτος, μια τρομακτική έκθεση αποκάλυψε τι ακριβώς θα συνέβαινε εάν μια ηλιακή καταιγίδα χτυπούσε το Ηνωμένο Βασίλειο.

Στο χειρότερο σενάριο της Βρετανίας, μια έκρηξη φορτισμένων σωματιδίων από τον ήλιο θα έσκαγε στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας διακοπές ρεύματος και εκτεταμένες διαταραχές.

Από δορυφόρους που τροφοδοτούν υπηρεσίες GPS έως ευαίσθητα ηλεκτρονικά μέσα σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, σχεδόν κάθε τύπος ηλεκτρονικού συστήματος θα κινδύνευε.

Όταν αυτή η «γεωμαγνητική καταιγίδα» είναι αρκετά ισχυρή, μπορεί να προκαλέσει ηλεκτρικά ρεύματα σε οποιοδήποτε μεγάλο τμήμα μετάλλου στην επιφάνεια της Γης – συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων υψηλής τάσης που αποτελούν το δίκτυο.

Οι εκθέσεις προειδοποιούσαν ότι αυτό θα ενεργοποιούσε διακόπτες προστασίας σε σταθμούς μετασχηματιστών, οδηγώντας σε διαδοχικές διακοπές ρεύματος που θα βύθιζαν τη χώρα στο σκοτάδι.

Οι υπερτάσεις ισχύος μπορούν επίσης να επηρεάσουν τα σήματα των τρένων, οδηγώντας σε αστοχίες που μπορεί να οδηγήσουν σε θανατηφόρες συγκρούσεις.

Μια αρκετά ισχυρή ηλιακή καταιγίδα μπορεί ακόμη και να αλλάξει τις τροχιές ορισμένων δορυφόρων, προκαλώντας μεγάλα προβλήματα στα συστήματα πλοήγησης του κόσμου.

Οι ηλιακές καταιγίδες αποτελούν σαφή κίνδυνο για τους αστροναύτες και μπορούν να βλάψουν τους δορυφόρους

ηλιακή καταιγίδαή ηλιακή δραστηριότητα, μπορεί να χωριστεί Τέσσερα κύρια συστατικά Που μπορεί να επηρεάσει τον κόσμο:

  • ηλιακή έκλαμψη: Μεγάλη έκρηξη στην ατμόσφαιρα του Ήλιου. Αυτές οι εκλάμψεις είναι φτιαγμένες από φωτόνια που εκπέμπονται απευθείας από τη θέση της έκλαμψης. Οι ηλιακές εκλάμψεις επηρεάζουν τη Γη μόνο όταν συναντούν τη Γη στην πλευρά του Ήλιου.
  • Coronal Mass Ejections (CME’s): Μεγάλα σύννεφα πλάσματος και μαγνητικών πεδίων που εκπέμπονται από τον Ήλιο. Αυτά τα σύννεφα μπορούν να εκραγούν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και στη συνέχεια να συνεχίσουν προς αυτήν την κατεύθυνση, περνώντας μέσα από τον ηλιακό άνεμο. Αυτά τα σύννεφα επηρεάζουν τη Γη μόνο όταν δείχνουν προς τη Γη.
  • Ροή ηλιακού ανέμου υψηλής ταχύτητας: Προέρχονται από τις στεφανιαίες τρύπες του ήλιου, οι οποίες σχηματίζονται οπουδήποτε στον ήλιο, και συνήθως όταν βρίσκονται κοντά στον ηλιακό ισημερινό, ο άνεμος προσκρούει στη Γη.
  • Σωματίδια ηλιακής ενέργειας: Τα φορτισμένα σωματίδια υψηλής ενέργειας πιστεύεται ότι εκπέμπονται κυρίως από στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας και κραδασμούς που σχηματίζονται στο μπροστινό μέρος των ηλιακών εκλάμψεων. Όταν ένα σύννεφο CME οργώνει τον ηλιακό άνεμο, μπορούν να παραχθούν σωματίδια ηλιακής ενέργειας και επειδή είναι φορτισμένα, ακολουθούν τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου μεταξύ του Ήλιου και της Γης. Μόνο τα φορτισμένα σωματίδια που ακολουθούν τις γραμμές μαγνητικού πεδίου που τέμνουν τη Γη θα επηρεαστούν.

Αν και αυτά μπορεί να φαίνονται επικίνδυνα, οι αστροναύτες δεν διατρέχουν άμεσο κίνδυνο από αυτά τα γεγονότα λόγω των σχετικά χαμηλών τροχιών των ανθρώπινων αποστολών.

Ωστόσο, πρέπει να ανησυχούν για αυξημένη έκθεση κατά τους διαστημικούς περιπάτους.

Αυτή η φωτογραφία δείχνει τις στεφανιαίες τρύπες του ήλιου σε μια εικόνα ακτίνων Χ. Η εξωτερική ηλιακή ατμόσφαιρα, το στέμμα, αποτελείται από ισχυρά μαγνητικά πεδία, τα οποία, όταν είναι κλειστά, προκαλούν ξαφνικά και βίαια φυσαλίδες στην ατμόσφαιρα ή γλώσσες αερίων και μαγνητικών πεδίων που ονομάζονται στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας.

Ζημιές που προκαλούνται από ηλιακές καταιγίδες

Οι ηλιακές εκλάμψεις μπορούν να βλάψουν τους δορυφόρους και να προκαλέσουν τεράστιο οικονομικό κόστος.

Τα φορτισμένα σωματίδια μπορούν επίσης να απειλήσουν την αεροπορία διαταράσσοντας το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Οι πολύ μεγάλες φλόγες μπορούν ακόμη και να δημιουργήσουν ρεύματα στο ηλεκτρικό δίκτυο και να διακόψουν τα τροφοδοτικά.

Όταν οι στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας χτυπούν τη Γη δημιουργούν γεωμαγνητικές καταιγίδες και ενισχύουν τα σέλας.

Μπορούν να διαταράξουν τα ραδιοκύματα, τις συντεταγμένες GPS και να υπερφορτώσουν τα ηλεκτρικά συστήματα.

Μια μεγάλη ροή ενέργειας μπορεί να ρέει στο ηλεκτρικό δίκτυο υψηλής τάσης και να βλάψει μόνιμα τον μετασχηματιστή.

Μπορεί να κλείσει επιχειρήσεις και σπίτια σε όλο τον κόσμο.

Πηγή: NASA – Ηλιακές καταιγίδες και διαστημικός καιρός

Σύνδεσμος πηγής