Διάστημα
Έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι θα συμβεί αν μια «υπερφλόγα» χτυπήσει τη Γη;
Μάλιστα, οι επιστήμονες προειδοποίησαν πρόσφατα ότι η Γη έχει καθυστερήσει πολύ για μια ηλιακή «υπερφλόγα» – μια αστρική έκρηξη που περιέχει την ενέργεια δισεκατομμυρίων ατομικών βομβών.
Όταν συμβεί αυτό, τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας θα υποστούν ζημιές, οι δορυφόροι θα πέσουν από την τροχιά τους και η καταστροφή των υποθαλάσσιων καλωδίων θα μπορούσε να προκαλέσει μια «Αποκάλυψη του διαδικτύου».
Από την έκρηξη της υπερφλόγας από τον ήλιο, η Γη θα έχει μόλις 8 λεπτά πριν το πρώτο κύμα ακτινοβολίας χτυπήσει την ατμόσφαιρα.
Ωστόσο, τα χειρότερα δεν έχουν έρθει ακόμα, καθώς ένα τεράστιο κύμα πλάσματος και μαγνητικών πεδίων ακολουθεί από κοντά, προκαλώντας καταστροφή στο ηλεκτρικό σύστημα του πλανήτη.
Η τελευταία φορά που η Γη χτυπήθηκε από μια έκρηξη τέτοιας κλίμακας ήταν κατά τη διάρκεια του συμβάντος Carrington του 1859, το οποίο ήταν αρκετά ισχυρό ώστε να προκαλέσει ηλεκτροσόκ στους χειριστές τηλεγραφημάτων και να πυρπολήσει φύλλα χαρτιού.
Αλλά οι ειδικοί λένε τώρα ότι ο πλανήτης θα μπορούσε σύντομα να χτυπηθεί από μια ηλιακή έκλαμψη περισσότερο από 100 φορές πιο ισχυρή και πολύ πιο καταστροφική.
Τι είναι μια ηλιακή «υπερφλόγα»;
Μια ηλιακή έκλαμψη είναι μια τεράστια έκρηξη στην επιφάνεια του ήλιου που απελευθερώνει ένα τεράστιο ποσό αποθηκευμένης ενέργειας σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.
Συμβαίνει όταν τα μαγνητικά πεδία «στρίβουν» πάνω από ψυχρά τμήματα της ηλιακής επιφάνειας που ονομάζονται ηλιακές κηλίδες.
Μέσα σε λίγα λεπτά αυτά τα μπερδεμένα πεδία θερμαίνουν το υλικό σε πολλά εκατομμύρια βαθμούς, πριν ξεσπάσουν σε μια έκρηξη ακτινοβολίας σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από ραδιοκύματα έως ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα.
Ωστόσο, αυτή η έκρηξη ενέργειας είναι μόνο ένα μέρος του προβλήματος, καθώς οι μεγάλες ηλιακές εκλάμψεις συχνά συνοδεύονται από γεγονότα που ονομάζονται στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας (CME).
Μια λεγόμενη υπερ-έκρηξη είναι απλώς μια ιδιαίτερα μεγάλη ηλιακή έκλαμψη ικανή να απελευθερώσει ένα οκτάκις εκατομμύριο τζάουλ ενέργειας – δηλαδή ένα που ακολουθείται από 27 μηδενικά.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες είχαν εκτιμήσει ότι η Γη θα βίωνε μία τέτοια μόνο μία φορά κάθε χίλια με δέκα χιλιάδες χρόνια.
Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι τα γεγονότα αυτά μπορεί να συμβαίνουν τόσο συχνά όσο και μία φορά κάθε αιώνα.
Δεδομένου ότι μια υπερφλόγα έχει να χτυπήσει τη Γη από το 775 μ.Χ., έχουμε καθυστερήσει πολύ για μια σύγκρουση με μια από αυτές τις επικίνδυνες εκρήξεις.
Έτσι, αν μια υπερφλόγα ξεσπάσει στην επιφάνεια του ήλιου, δείτε τι θα συνέβαινε λεπτό προς λεπτό.
8 λεπτά από την υπερφλόγα
Δεδομένου ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κινείται με την ταχύτητα του φωτός, θα είχαμε μόνο 8 λεπτά από τη στιγμή της έκρηξης της υπερ-έκλαμψης μέχρι να βιώσουμε τις πρώτες επιπτώσεις.
Καθώς φτάνει αυτό το αρχικό κύμα ακτίνων Χ και έντονης υπεριώδους ακτινοβολίας, δημιουργεί μια συσσώρευση ηλεκτρονίων σε ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που ονομάζεται ιονόσφαιρα.
Αυτά τα ηλεκτρόνια παρεμβαίνουν στα ραδιοσήματα που κινούνται στον πλανήτη, αλλοιώνοντας και διασπώντας τα μηνύματα που μπορεί να προσπαθούν να στείλουν οι άνθρωποι.
Αυτό σημαίνει ότι το πρώτο σημάδι ότι μια υπερφλόγα είχε χτυπήσει θα ήταν ένα ξαφνικό και ολικό μπλακάουτ ραδιοσυχνοτήτων στην ηλιόλουστη πλευρά της Γης.
Ωστόσο, αυτή η έλλειψη επικοινωνίας θα γίνει ιδιαίτερα επικίνδυνη αν αναλογιστούμε τι μέλλει γενέσθαι.
30 λεπτά από την υπερφλόγα
Ταξιδεύοντας ακριβώς πίσω από την πρώτη λάμψη ακτινοβολίας της ηλιακής έκλαμψης, το επόμενο πράγμα που θα έφτανε θα ήταν ένα σύννεφο ιονιζόντων σωματιδίων υψηλής ενέργειας.
Κάτω στο έδαφος, είναι απίθανο να δούμε κάποια επίπτωση από αυτή την καταιγίδα ακτινοβολίας, καθώς τα φορτισμένα σωματίδια θα απομακρυνθούν από το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Ωστόσο, οι επιβάτες ή το πλήρωμα σε εμπορικές πτήσεις είναι πολύ πιθανό να λάβουν μια σημαντικά αυξημένη δόση ακτινοβολίας.
Αυτό θα ήταν ιδιαίτερα επικίνδυνο για όσους πετούν κοντά στους πόλους, όπου τα φορτισμένα σωματίδια θα είναι πιο συγκεντρωμένα.
Αλλά τους μεγαλύτερους κινδύνους από όλους θα αντιμετώπιζαν οι αστροναύτες που θα βρίσκονταν έξω από την προστασία της ατμόσφαιρας.
Οποιοσδήποτε βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) θα κινδύνευε πραγματικά να λάβει θανατηφόρα δόση ιονίζουσας ακτινοβολίας καθώς η καταιγίδα ακτινοβολίας θα χτυπούσε τον πλανήτη.
Ούτε αυτή η απειλή είναι υποθετική, αφού αστροναύτες της NASA έχουν σχεδόν σκοτωθεί στο παρελθόν από ηλιακές εκρήξεις.
Τον Αύγουστο του 1972, η Γη χτυπήθηκε από μια από τις χειρότερες ηλιακές καταιγίδες που έχουν καταγραφεί στην ιστορία, με αποτέλεσμα να διακοπούν οι υπεραστικές επικοινωνίες σε ορισμένες πολιτείες των ΗΠΑ.
Επιπλέον, δεδομένου ότι η NASA χρησιμοποιεί ραδιοσυχνότητες για την επικοινωνία με τον ISS, οι αστροναύτες μπορεί να μην είχαν καμία προειδοποίηση πριν λάβουν μια θανατηφόρα δόση ακτινοβολίας.
16 ώρες από την υπερφλόγα
Μέχρι στιγμής, οι περισσότερες από τις επιπτώσεις της υπερφλόγας έχουν περιοριστεί στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Αλλά τώρα που το κύμα του φορτισμένου πλάσματος και των μαγνητικών πεδίων που συνθέτουν το CME κυλάει προς τη Γη, τα πράγματα πρόκειται να γίνουν σημαντικά χειρότερα.
Μια ισχυρή CME χρειάζεται συνήθως μία έως τρεις ημέρες για να φτάσει στη Γη, αλλά οι χρόνοι ταξιδιού γύρω στις 36 έως 48 ώρες είναι συχνά τυπικοί για σημαντικά γεγονότα.
Ωστόσο, αυτό δεν είναι ένα τυπικό γεγονός και στην περίπτωση μιας υπερφλόγας μπορεί να έχουμε πολύ λιγότερο χρόνο για να προετοιμαστούμε.
Οι ταχύτερες που έχουμε δει ταξιδεύουν με ταχύτητα περίπου 3.000 km/s και μπορούν να φτάσουν στη Γη σε λιγότερο από μία ημέρα.
Το ταχύτερο CME που έχει καταγραφεί, το συμβάν του Αυγούστου 1972, χρειάστηκε μόλις 14,6 ώρες για να φτάσει στη Γη μετά την έξοδό του από τον ήλιο.
Αφήνοντας ένα γενναιόδωρο παράθυρο, μπορεί να έχουμε μόνο 16 ώρες μεταξύ της συνειδητοποίησης της έκλαμψης και του χτυπήματος της CME.
Όταν φτάσει, αυτό το τμήμα της υπερ-έκλαμψης είναι πιθανό να προκαλέσει τις πιο μακροχρόνιες ζημιές.
Καθώς φτάνει μια CME, η αλληλεπίδρασή της με το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορεί να δημιουργήσει γεωμαγνητικές καταιγίδες.
Αυτές οι τεράστιες διακυμάνσεις του μαγνητικού πεδίου προκαλούν ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα σε κάθε μακρύ κομμάτι μετάλλου στη Γη, συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Μια μελέτη εκτιμά ότι μια έκλαμψη της κλίμακας του συμβάντος Carrington του 1859 θα μπορούσε να αφήσει 20 έως 40 εκατομμύρια ανθρώπους στις ΗΠΑ χωρίς ρεύμα για έως και δύο χρόνια.
Στην κλίμακα μιας υπερ-έκρηξης, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει διακοπές ρεύματος σε ολόκληρο τον κόσμο που θα διαρκούσαν για χρόνια.
Αλλά τα προβλήματα δεν θα περιοριστούν στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αφού ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν επίσης ότι μια υπερφλόγα θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια «Αποκάλυψη του διαδικτύου».
Ενώ οι τοπικές συνδέσεις στο διαδίκτυο έχουν σε μεγάλο βαθμό περάσει σε μη αγώγιμα καλώδια οπτικών ινών, τα υποθαλάσσια καλώδια διαδικτύου που συνδέουν τον κόσμο εξακολουθούν να είναι κατασκευασμένα από χαλκό.
Τα καλώδια αυτά είναι εξοπλισμένα με επαναλήπτες ανά 50-150 χλμ. για την ενίσχυση του σήματος σε μεγάλες αποστάσεις, οι οποίες είναι πολύ ευάλωτες στις επιπτώσεις μιας ηλιακής έκλαμψης.
Εάν ένας μόνο από αυτούς τους επαναλήπτες αποτύχει, ολόκληρο το καλώδιο καθίσταται άχρηστο μέχρι να επισκευαστεί.
Αυτό σημαίνει ότι ένα ποσοστό αστοχίας μόλις 1% θα σήμαινε ότι σχεδόν το 15% των υποθαλάσσιων καλωδίων θα καθίστατο άχρηστο.
Αυτό θα μπορούσε να αποκόψει ολόκληρα τμήματα του πλανήτη από το διαδίκτυο και να πάρει χρόνια για την επισκευή του.
17 ώρες από την υπερφλόγα
Δυστυχώς για όλους στη Γη, οι παγκόσμιες διακοπές ρεύματος και η καταστροφή του διαδικτύου είναι στην πραγματικότητα μόνο η αρχή των προβλημάτων.
Ένας από τους μεγαλύτερους κινδύνους μιας ηλιακής έκλαμψης που θα χτυπήσει τη Γη είναι ότι θα έχει καταστροφικές συνέπειες στο δίκτυο των δορυφόρων που χρησιμοποιούμε για την επικοινωνία, την πλοήγηση και την παρακολούθηση της Γης.
Έξω από την προστασία της ατμόσφαιρας, οι δορυφόροι θα πληγούν από όλες τις χειρότερες επιπτώσεις του ηλιακού τσουνάμι.
Με μια εξαιρετικά μεγάλη καταιγίδα όπως μια υπερκαταιγίδα, αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρές ζημιές σε συστήματα στα οποία βασιζόμαστε εξαιρετικά.
Ωστόσο, τα πραγματικά προβλήματα θα αρχίσουν περίπου μια ώρα αργότερα, καθώς η CME προκαλεί τη θέρμανση και τη διαστολή της ατμόσφαιρας.
Αυτό βυθίζει τους δορυφόρους σε χαμηλή γήινη τροχιά σε μια πυκνότερη περιοχή της ατμόσφαιρας από αυτή που έχουν συνηθίσει να κινούνται.
Αυτή η αυξημένη αντίσταση επιβραδύνει έναν δορυφόρο και επιδεινώνει την τροχιά του, τραβώντας τον σιγά-σιγά πίσω στη Γη.
Αν και οι περισσότεροι δορυφόροι δεν θα πέσουν αναγκαστικά στη Γη, ακόμη και μικρά προβλήματα μπορούν να οδηγήσουν σε μεγάλα προβλήματα, καθώς τα ευαίσθητα συστήματα πλοήγησης είναι ρυθμισμένα να λειτουργούν σε ένα συγκεκριμένο ύψος.
Και με κάθε δορυφόρο γύρω από τη Γη να πέφτει ταυτόχρονα προς το έδαφος, η σημαντική διαταραχή είναι σχεδόν αναπόφευκτη.
Μήνες και χρόνια μετά
Ανάλογα με την ευθυγράμμιση των μαγνητικών πεδίων της CME, τα χειρότερα της γεωμαγνητικής καταιγίδας θα πρέπει να υποχωρήσουν μεταξύ 10 και 24 ωρών μετά την έναρξή της.
Ωστόσο, οι παρατεταμένες επιπτώσεις της υπερδιέγερσης μπορεί να χρειαστούν μήνες ή χρόνια για να εξασθενήσουν.
Για να μπορέσει η ανθρωπότητα να ανακάμψει, αυτό θα σήμαινε την αντικατάσταση όλων των κατεστραμμένων εξαρτημάτων των υπολογιστών, ενώ παράλληλα θα έπρεπε να αντιμετωπιστούν οι επιπτώσεις των μαζικών διακοπών ρεύματος και η πιθανή κατάρρευση του διαδικτύου.
Και με κάθε έθνος στη Γη να ανταγωνίζεται ταυτόχρονα για τα ίδια εξαρτήματα του υπολογιστή, αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να διαρκέσει μήνες ή και χρόνια για να ολοκληρωθεί.
