Harvardin tutkijat varoittavat: Maata voi uhata sadan vuoden sisällä valtava auringonpurkaus, joka pyyhkisi teknologian maapallolta ja vaurioittaisi otsonikerrosta

Aurinko ärjähtelee jatkuvasti. Niin sanotut roihupurkaukset ovat varsin tavanomaisia tapahtumia, joissa Auringon pinnalta ryöppyää avaruuteen suurienergiaisia hiukkasia ja sähkömagneettista säteilyä.

Auringon aktiivisuusvaiheesta riippuen näitä roihuja voi syntyä päivässä useitakin.

Kun tämä hiukkasryöppy osuu maapallon magneettikenttään, se synnyttää kauniita revontulia, mutta aiheuttaa myös häiriöitä esimerkiksi satelliittipaikannukseen ja radioliikenteeseen.

Ajoittain syntyy kuitenkin niin voimakkaita roihuja, että Maahan osuessaan ne voivat pimentää kaikki satelliitit, käräyttää sähköverkot ja käytännössä lamauttaa teknologiasta riippuvaisen nykymaailman kokonaan.

Edellisen kerran tämän mittakaavan myräkkä tapahtui 1859, kauan ennen satelliitteja ja internetiä.

Lennätinyhteydet katkesivat ympäri maailmaa, laitteita kärähti ja langat kipinöivät. Revontulia katseltiin Karibialla asti.

Tapahtuma nimettiin Carringtonin myrskyksi englantilaisen tähtitieteilijä Richard Carringtonin mukaan. Juuri hän ymmärsi ensi kertaa Auringon pilkkujen ja roihujen yhteyden revontuliin ja sähköjen oikutteluun maapallolla.

Nyt yhdysvaltalaisen Harvardin yliopiston tähtitieteilijät Avi Loeb ja Manasvi Lingam laskevat The Astrophysical Journalissa julkaistussa artikkelissaanhttp://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aa8e96/meta, että Maata uhkaa seuraavan sadan vuoden aikana vähintään Carringtonin myrskyn kokoinen katastrofi ja mahdollisesti vielä suurempi.

Todennäköisyys sille, että tällainen purkaus tapahtuisi seuraavan kymmenen vuoden sisällä, on heidän mukaansa 12 prosenttia. Tähän lukuun on päädytty aiemmissakin tutkimuksissa.

Se tarkoittaisi tähtitieteellisen hintaluokan vaurioita, kun tuhannet satelliitit muuttuisivat hyödyttömäksi avaruusromuksi ja sähköverkkoja pitäisi rakentaa uusiksi.

Auringon roihut eivät ole suoraan elämälle haitallisia, sillä maan magneettikenttä ja otsonikerros suojaavat eläviä olentoja hiukkasilta ja uv-säteilyltä.

Loeb ja Lingam tarkastelevat kuitenkin vielä hurjemman myräkän syntyä. Heidän mukaansa on mahdollista, että Aurinko synnyttäisi niin sanotun superroihun.

Se olisi niin voimakas, että se voi jopa tuhota otsonikerroksen ja aiheuttaa massasukupuuttoja maapallolla. On viitteitä siitä, että menneisyydessä tapahtuneet aurinkopurkaukset, myös Carringtonin myrsky, ovat heikentäneet otsonikerrosta.

Kaksikon mukaan todennäköisyyshttp://www.iflscience.com/space/solar-superflare-smash-earth-next-century/ ennennäkemättömän voimakkaalle auringonpurkaukselle olisi seuraavan sadan vuoden aikana yksi tuhannesta.

Kuulostaa hurjalta. Pitääkö tästä olla huolissaan, Helsingin yliopiston laskennallisen avaruusfysiikan professori Minna Palmrothhttps://www.hs.fi/haku/?query=minna+palmroth?

”Carringtonin kokoluokan myrsky tänä päivänä olisi todella vakava tilanne. Sen kerrannaisvaikutukset olisivat isot, ja Suomessakin tällainen tapahtuma on nostettu kansalliseen riskiarvioon vakavaksi uhaksi. Harvinaisten aurinkomyrskyjen todennäköisyyksien arviointi on kuitenkin vaikeaa”, Palmroth rauhoittelee.

Puhumattakaan otsonikerrosta tuhoavasta superroihusta.

”Varautuminen tällaisiin megaluokan tapahtumiin on heikkoa. Aurinkoa tarkkaillaan jatkuvasti ja noin valtava superroihu havaittaisiin kyllä, mutta hiukkaset olisivat täällä sen verran nopeasti, että melkeinpä mitään ei olisi tehtävissä.”

Tällaiset megaroihut ovat kuitenkin jossain määrin hypoteettisia. Niitä on havaittu muilta tähdiltä, mutta ei toistaiseksi Auringosta. Jääkairanäytteistä ja muinaisten puiden vuosirenkaista voidaan kuitenkin jäljittää merkkejä menneisyyden suurista roihuista.

”Kun suurienergiset hiukkaset päätyvät ilmakehään, ne lisäävät typen ja vedyn oksideja, jotka puolestaan tuhoavat otsonia”, Palmroth selittää.

Muinaisen ilmakehän sormenjäljet tallentuvat mannerjäähän, ja jääkairanäytteistä voidaan siis tutkia, millainen ilmakehän koostumus on aiemmin ollut – ja onko siis Auringon suurista roihupurkauksista viitteitä.

Lingamin ja Loebin mukaan jääkairanäytteistä voidaan päätellä, että todella massiivinen roihupurkaus on tapahtunut noin vuonna 775, ja seuraava voisi tulla 750 vuoden päästä.

Tällaisen roihupurkauksen hiukkasvuo olisi satakertainen Carringtonin myrskyyn verrattuna, ja todennäköisyys sellaisen syntymiselle seuraavan sadan vuoden aikana on yksi tuhannesta.

Myös tanskalainen tutkimusryhmä tutki muutama vuosi sitten jääkairanäytteitä ja päätteli, että otsonikerrosta vaurioittaneita roihupurkauksia on tapahtunut kaksi http://sciencenordic.com/sun-can-emit-superflares-every-1000-yearsviimeisen tuhannen vuoden aikana.

Auringon purkaukset eivät silti onneksi aina osu Maahan. Aurinko röyhtäisi heinäkuussa 2012 maapallon kiertoradalle sellaisen massapurkauksen, että se oli hyvinkin Carringtonin myrskyn kokoluokassa, mutta Maa ei sattunut purkauksen tiellehttps://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2014/23jul_superstorm.

Avaruussään ja Auringon oikkujen tarkkailu on tärkeää, koska myrskyjen aiheuttamat vauriot ovat niin valtavia. Palmrothin ryhmä on rakentanut maailman tarkimman mallin avaruussään ennustamiseksi.

”Se vaatii tällä hetkellä vielä sen verran laskentatehoa, ettei se ole reaaliaikainen kuten säämallit, mutta sen avulla voimme paremmin ymmärtää lähiavaruuden toimintaa. Pienempin tapahtumiin voitaisiin varautua esimerkiksi siten, että tunnistetaan häiriön kokoluokka ja sen perusteella päätetään, mitä tehdään.”

Satelliittien säteilysuojaus perustuu nyt lähinnä alumiinikerroksiin. Niiden toivotaan pysäyttävän Auringon syöksemät hiukkaset, ennen kuin ne särkevät laitteet. Palmrothin ryhmä tutkii myös tehokkaampia ja halvempia keinoja komponenttien säteilysuojaukseen.

Harvardin tutkijoiden ennustamalle supermyrskylle ei kukaan voi mitään, mutta ainakin pienemmiltä myrskyiltä Suomen sähköverkon pitäisi olla suojassa.

”Meillä on ylimääräisiä virtoja sietävät muuntajat. Yhdysvalloissa näitä ei ole, vaan siellä muuntajat voivat romuttua geomagneettisen myrskyn seurauksena. Myös Ruotsin ja Venäjän verkot ovat huonosti suojattuja. Esimerkiksi Malmössä sähköverkko kaatui geomagneettiseen myrskyyn vuonna 2003”, Palmroth sanoo.