Betapa bahayanya ribut suria? Para saintis berpendapat bahawa Carrington Event adalah salah satu peristiwa paling kuat yang pernah melanda Bumi. Tetapi kajian baru mengatakan bahawa kita dapat mengharapkan lebih banyak ribut sama kuat, dan lebih kerap.
Acara Carrington adalah penyingkiran massa koronal yang besar (CME) yang melanda Bumi pada 1 dan 2 September 1859. CME yang membanting kuat ke magnetosfera Bumi, melengkungnya dan menyebabkan aura lintang rendah. Solar Storm tahun 1859, seperti juga diketahui, juga menyebabkan telegraf di seluruh dunia gagal. Ini adalah acara terkenal, dipelajari dan didokumentasikan dengan baik.
Tetapi kebanyakan yang kita tahu mengenai ribut itu datang dari pemerhatian dan laporan dari Belahan Barat. Dalam satu kajian baru yang diterbitkan dalam jurnal American Weather Geophysical Space Weather, para saintis berusaha mengumpulkan laporan dan pemerhatian dari seluruh dunia, untuk mencuba gambaran mengenai ribut yang lebih lengkap.
Penulis utama kajian ini adalah Hisashi Hayakawa, ahli astrofizik di Universiti Osaka di Osaka, Jepun dan Makmal Rutherford Appleton di United Kingdom. Dalam siaran pers, Hayakawa mengatakan, "Acara Carrington dianggap sebagai senario terburuk untuk peristiwa cuaca luar angkasa terhadap peradaban moden ... tetapi jika ia datang beberapa kali dalam satu abad, kita harus mempertimbangkan kembali bagaimana mempersiapkan diri dan mengurangi bahaya cuaca ruang angkasa. "
Semasa pelepasan massa koronal, gumpalan plasma besar dipancarkan dari atmosfera luar Matahari, atau korona. Mereka sering didahului oleh cahaya matahari, dan dikaitkan dengan kumpulan bintik matahari di kawasan aktif permukaan Matahari. Biasanya plasma terperangkap oleh kemagnetan Matahari, tetapi apabila garis medan magnet terputus, plasma dapat melarikan diri.
Dunia moden kita jauh lebih terdedah kepada ribut ini daripada dunia 1859 dahulu. Ribut magnetik sebesar itu menimbulkan malapetaka dengan satelit, grid kuasa, komunikasi, dan apa sahaja yang bergantung pada gelombang elektromagnetik. Hayakawa dan pasukannya ingin tahu sama ada kita benar-benar memahami betapa kerap dan kuatnya ribut ini.
Pasukan saintis menganjurkan kolaborasi antarabangsa untuk mengumpulkan lebih banyak data mengenai ribut 1859. Mereka merasakan bahawa kerana sebagian besar data dan pengamatan berasal dari Hemisfera Barat, mungkin ada jurang dalam pemahaman kita tentang ribut. Mereka mengumpulkan pemerhatian sejarah dan data mengenai aurora ribut yang disebabkan oleh Hemisfera Timur dan Semenanjung Iberia.
Pasukan ini juga mengumpulkan laporan dari surat khabar di Portugal, Sepanyol, Australia, New Zealand, Mexico dan Brazil. Mereka juga mendapat pemerhatian mengenai aura badai dari Balai Cerap Pusat Rusia, dan dari buku harian Jepun. Dari barat, mereka mempunyai data dari lebih banyak surat khabar, jurnal ilmiah, dan juga balak kapal. Mereka kemudian membandingkan dua badan laporan tersebut.
Gambar yang tidak diterbitkan yang dibuat oleh ahli astronomi Eropah semasa ribut adalah sumber lain. Lukisan-lukisan itu memungkinkan para saintis mencari di mana ribut berasal dari permukaan Matahari, dan untuk mengesan bintik matahari ketika ia tumbuh dan menyusut.
Apa Yang Mereka Cari?
Makalah mereka menunjukkan bahawa Carrington Event tidak begitu unik seperti yang kita sangka.
Penulis berpendapat bahawa bintik matahari yang menghasilkan ribut matahari 1859 pada 1 dan 2 September melancarkan banyak letupan lain. Kejadian itu berlaku dari awal Ogos hingga awal Oktober, dan ribut matahari berlaku pada akhir Ogos. Ribut akhir bulan Ogos, menurut para penyelidik, berlaku sekitar 27 Ogos 1859. Ia mengeluarkan CME berasingan yang cukup kuat untuk mempengaruhi medan magnet Bumi. Mereka juga berpendapat bahawa ribut 27 Ogos membantu menjadikan Carrington Event mencapai tahap yang kuat.
Setelah menyusun semula semua aktiviti itu, penulis membandingkan Acara Carrington dengan ribut lain pada tahun 1872, 1909, 1921, dan 1989. Mereka mendapati bahawa dua daripadanya - pada tahun 1872 dan 1921 - setanding dengan peristiwa ini. Tetapi ribut 1989 menyebabkan gangguan bekalan elektrik di Quebec, Kanada. Para penyelidik menyimpulkan, secara logiknya, bahawa Carrington Event bukanlah ribut kuat dan unik yang kami kira.
Menurut Hayakawa, implikasinya jelas. "Walaupun ribut 1859 tentunya merupakan salah satu peristiwa paling ekstrem, ini nampaknya setanding dengan ribut 1872 dan badai 1921 dari segi intensitasnya," katanya. "Jadi, acara Carrington bukan lagi sesuatu yang unik. Fakta ini mungkin memerlukan kita mempertimbangkan semula kekerapan berlakunya 'senario terburuk' kejadian cuaca luar angkasa ini. "
Kami semakin terdedah kepada pelepasan massa koronal ini. Kita tahu lebih banyak mengenai sumber dan frekuensi mereka, serta kesannya, daripada yang kita lakukan pada tahun 1859. Tetapi adakah kita lebih bersedia?
Buat masa ini, sebahagian besar persiapan menghadapi ribut matahari terletak pada ramalan yang tepat. Mengetahui bila akan datang membolehkan semua orang dari angkasawan Stesen Angkasa Antarabangsa ke utiliti penghantaran kuasa bertindak balas.
Terdapat pelbagai cara untuk melindungi perkara seperti saluran penghantaran membentuk ribut matahari yang kuat. Bank kapasitor, kandang Faraday, dan alat pelembap khas semuanya dapat membantu. Tetapi tidak satu pun dari mereka adalah penyelesaian yang sempurna, dan satu kajian pada tahun 2017 menunjukkan bahawa ia boleh menelan belanja hingga $ 30 bilion dolar hanya untuk melindungi jaringan elektrik di AS.
Beberapa saintis mengemukakan idea perisai magnet besar antara Bumi dan Matahari. Duduk di Titik 1 Bumi-Matahari LaGrange, perisai akan menawarkan jenis perlindungan yang sama seperti yang dilakukan oleh medan magnet Bumi, tetapi lebih banyak lagi. Tetapi itu hanya idea pada ketika ini.
Sementara itu, pertaruhan terbaik adalah mengetahui kapan ribut akan datang dan mematikan sistem kuasa dengan harapan dapat mengurangkan kerosakan. Misi masa depan seperti Misi LaGrange ESA mungkin dapat membantu. Sejauh satelit dan sistem komunikasi berjalan, melindunginya adalah kerja yang sedang berjalan, dan belum ada yang nampaknya mempunyai jawapan.
Lagi:
- Kertas Penyelidikan: Evolusi Temporal dan Spatial Kumpulan Sunspot Besar dan Ribut Auroral Besar di sekitar Acara Carrington pada tahun 1859
- Siaran Akhbar: Ribut matahari yang melampau mungkin lebih kerap daripada yang difikirkan sebelumnya
- Laporan: Melindungi Grid Elektrik Amerika Terhadap Gangguan Geomagnetik Suria
- Space Magazine: Kajian Baru Mencadangkan Pelindung Sinar Suria Berbasis Ruang Raksasa untuk Bumi
