Събитието Карингтън: Когато Земята бе "ударена" с 10 милиарда атомни бомби

П реди броени дни Земята преживя най-силната геомагнитна буря от 2017 г. насам, но тя беше незначителна в сравнение с тази, предизвикана от най-мощната регистрирана слънчева буря през 1859 г., известна като събитието Карингтън.

(Във видеото научете: Очакват ли ни сериозни магнитни бури през 2024 г.)

Сега научаваме, че смущенията в магнитното поле на Земята по време на събитието Карингтън са били дори по-големи, отколкото се предполагаше досега. Комбинация от съвременно цифрово проследяване и подробна реконструкция са извлекли данни за магнитното поле на Земята по онова време, за да разкрият повече, отколкото се е смятало за възможно. Откритието показва колко уязвимо би могло да бъде съвременното общество при повторение на подобно събитие.

На 1 септември 1859 г. Слънцето избълва към планетата наелектризиран газ и субатомни частици, равняващи се на енергията на 10 милиарда атомни бомби, което предизвиква срив в телеграфните комуникации, буквално шокира операторите и предизвиква запалване на системите.

The Carrington Event

The Carrington Event refers to a powerful geomagnetic solar storm that occurred in September 1859. It was named after the British astronomer Richard Carrington, who observed and recorded the event. During the Carrington Event, a massive #SolarFlare erupted… pic.twitter.com/Q9tHC1oWYU

— Volcaholic 🌋 (@volcaholic1) February 17, 2024

Полярни сияния са регистрирани чак до Куба и Хаваите, което позволява на свидетелите на явлението да четат вестници само на светлината на полярните сияния. 

Слънчеви бури са се случвали през цялото съществуване на Земята. Въпреки това нашите оценки за мащаба разчитаха на много косвени мерки като наличието на някои радиоизотопи в пръстените на дърветата. В записаната история съобщенията за огромни полярни сияния могат да подскажат времето на слънчевите бури, но са малко полезни за оценка на размера. Следователно данните ни за това колко големи могат да бъдат слънчевите бури са отпреди по-малко от два века. 

По стечение на обстоятелствата събитието Карингтън, което е най-голямата буря по това време, се случва, когато подобно проследяване е в начален стадий. Установено е, че записите, направени по онова време, съдържат повече информация за Събитието, отколкото се е смятало, и това не е добра новина за тези, които се подготвят за бъдещи въздействия в един по-зависим от кабелите свят.

The largest recorded solar storm in history, the Carrington event of 1859, may have been even more extreme than physicists thought – and there would be carnage if it happened today. https://t.co/aeLS9r8crg

— New Scientist (@newscientist) March 28, 2024

Ако Събитието в Карингтън се беше случило дори няколко десетилетия по-късно от действителната му дата 1859 г., то щеше да има електричество и дълги железопътни линии, които да се електрифицират, а не само телеграфи. Поне обаче щяхме да познаваме по-добре размера му.

Независимо от това и обсерваториите в Гринуич, и в Кю в Обединеното кралство са разполагали с магнитограми, които са измервали колебанията в силата и посоката на земното магнитно поле, за които впоследствие е доказано, че са главно в отговор на слънчевата активност.

От 1838 г. насам в Гринуич се измерва местният геомагнетизъм чрез осветяване на огледала в краищата на намагнетизирани метални парчета, окачени така, че да могат да се люлеят свободно, като отразената светлина пада върху фоточувствителна хартия. Кю се присъединява две години преди голямата буря.

Тъй като слънчевата активност нарушава магнитното поле на Земята, магнитите се усукват, което кара светлината да се движи по хартията. Колкото по-силно е било смущението, толкова по-далеч се е премествала светлината. Хартията била монтирана на бавно въртящ се барабан, подобен на този, който филмите за бедствия са ни научили да свързваме със сеизмометрите.

За съжаление, нито една от системите не е била изградена в очакване геомагнитното поле да понесе толкова силен удар, какъвто се е очаквал през 1859 г. В резултат на това металът, носещ огледалото, се люлее толкова силно, че светлинният лъч излиза от фотографската хартия в продължение на 12 часа по време на магнитната буря, предшестваща събитието Карингтън, и отново по време на самото събитие. Такива големи движения ни подсказват, че това са били две изключително силни събития, но не и колко силни. 

Именно тук дигитализирането на записите на магнитограмите се оказа неочаквана полза. Хартиените записи са били внимателно архивирани и според екипа, ръководен от д-р Киаран Беган от Британската геоложка служба, те "са в сравнително добро състояние, като се има предвид възрастта им и начина на съхранение". След внимателно изваждане от подвързиите им дневните записи са фотографирани и дигитализирани, като по този начин се създава непрекъсната последователност, а не откъснати дни.

Чрез измерване на скоростта на движение на светлинните лъчи, преди да напуснат хартията и след като се върнат, авторите изчислиха скоростта, с която се променя полето, която те оцениха на минимум 500 nT/минута. Като се има предвид, че бурите, които се случват веднъж на век, се очаква да предизвикат промени от 350-400 nT/min на географската ширина на Лондон, дори долната стойност е изключителна.

Освен проблема с това колко далеч се е отклонила светлината от хартията, не е лесно измерените движения да се преведат в съвременните единици SI. Въпреки това Беган и съавторите му са извършили подробни реконструкции, като са използвали сравнения между двете измервания, за да превърнат движенията в промени в напрегнатостта на полето в нанотесла. Промените в ориентацията на полето са също толкова важни.

I want to start a punk rock band called The Carrington Event pic.twitter.com/3LKxoe3bmM

— Brad Neuberg (@bradneuberg) January 12, 2024

Две години след събитието в Карингтън научна статия оценява силата му въз основа на подобни данни и стига до подобни заключения. Въпреки това астрономите от XX в., които не са преживели нищо подобно, стигат до заключението, че първоначалните оценки трябва да са я преувеличили. 

"Ако погледнем скоростта на изменение... тя е поне 500 нанотесла в минута, което донякъде подкрепя това, което се предполага в оригиналните документи от 1861 г.", казва Беган пред New Scientist.

"Това просто доказва още веднъж, че бурята Карингтън е била екстремно събитие."

Конкурентни научни общества създават тези магнитограми, защото преди GPS магнитното поле на Земята е било от решаващо значение за навигацията. Още през XVII в. Едмънд Халей провежда плавания, за да картографира начина, по който се променя магнитното поле в Атлантическия океан, преди да осъзнае, че трябва да се отчитат и промените във времето. За съжаление двата набора от записи, с които разполагаме, са били на разстояние само 20 километра (12,4 мили) един от друг, което едва ли представлява глобално покритие, но наред с други места са събирани още откъслечни данни от Финландия, Индия и Гватемала. 

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase