slika
© Youli Zhao/Canva Pro
Nedavno je puno više ljudi širom svijeta moglo vidjeti sjevernu i južnu svjetlost golim okom nego obično. Ovo neuobičajeno iskustvo potaknula je snažna solarna oluja koja je utjecala na Zemljino magnetsko polje. Sunce je dosegnulo svoju maksimalnu aktivnost u svom 11-godišnjem ciklusu, što znači da možemo očekivati više eksplozivnih izljeva čestica.

U normalnim uvjetima, ovo stvara prekrasne aure na nebu i geomagnetske oluje koje mogu oštetiti infrastrukturu kao što su električne mreže i sateliti u orbiti. Što se zapravo događa da bi uzrokovalo ove pojave? Sjeverna i južna svjetlost obično su vidljive samo na vrlo visokim i vrlo niskim geografskim širinama.

Čestice visoke energije sa Sunca dolaze prema Zemlji vođene Sunčevim magnetskim poljem. One se prenose na Zemljinom magnetskom polju u procesu poznatom kao rekonekcija, prenosi Science Alert.

Zašto je došlo do Aurore borealis?

Te vrlo brze i vruće čestice zatim putuju niz linije Zemljinog magnetskog polja - put kojim djeluje magnetska sila - dok ne udare u neutralne, hladne atmosferske čestice poput kisika, vodika ili dušika. U ovom trenutku dio energije se gubi - zagrijavajući lokalni okoliš.

Atmosferske čestice ne vole biti previše energične, pa otpuštaju dio te energije u obliku vidljive svjetlosti. Ovisno o tome koji je element previše zagrijan, vidjet ćete različite skupove valnih duljina - i boje - koje se emitiraju u rasponu vidljive svjetlosti elektromagnetskog spektra.

Ovo je izvor aurore koju možemo vidjeti na visokim geografskim širinama, a tijekom snažnih solarnih događaja i na nižim geografskim širinama. Plave i ljubičaste boje u auri potječu od dušika, dok zelene i crvene dolaze od kisika. Ovaj proces se događa neprekidno, ali zbog oblika Zemljinog magnetskog polja, područje koje napajaju dolazeće čestice nalazi se na vrlo visokim i niskim geografskim širinama (Arktik ili Antarktik općenito).

Što se dogodilo da bismo mogli vidjeti auroru mnogo južnije na sjevernoj hemisferi?

Možda se sjećate kako ste u školi stavljali željezne strugotine na vrh magneta da biste vidjeli kako se usklađuju s magnetskim poljem. Možete ponoviti taj eksperiment više puta i svaki put vidjeti isti oblik. Zemljino magnetsko polje je također konstantno, ali se može komprimirati i otpustiti ovisno o jakosti Sunca. Jednostavno rečeno, zamislite dva napola napuhana balona pritisnuta jedan uz drugi.

Kad napušete jedan balon, dodajući mu više plina, pritisak će se povećati i gurnuti manji balon natrag. Kad ispustite taj dodatni plin, manji balon se opušta i gura natrag. Što je pritisak jači, to su bliže ekvatoru relevantne linije magnetskog polja gurnute, što znači da se mogu vidjeti polarne svjetlosti.

Ovdje također dolaze potencijalni problemi: pokretno magnetsko polje može generirati struju u bilo čemu što provodi električnu struju.

Električni vodovi najugroženiji

Za modernu infrastrukturu, najveće struje stvaraju se u dalekovodima, željezničkim tračnicama i podzemnim cjevovodima. Brzina ovog kretanja također je važna i prati se mjerenjem koliko je poremećeno magnetsko polje od "normalnog". Jedna takva mjera koju koriste istraživači naziva se indeks poremećenog vremena oluje.

Prema ovom mjerilu, geomagnetske oluje 10. i 11. svibnja bile su izuzetno jake. Uz tako jaku oluju postoji potencijalna opasnost od induciranja električnih struja. Električni vodovi su najviše ugroženi, ali su imali koristi od zaštite ugrađene u elektrane. Oni su u fokusu od geomagnetske oluje 1989.