Jak nás sluneční bouře může vrátit do středověku a proč se na to musíme přichystat už dnes

Drahý Time,

jak sám ze své zkušenosti dobře víš, Slunce dokáže ublížit, když si na něj jenom chvíli nedáme pozor. A teď nemyslím tvůj postoj, že opalovací krém je jenom pro holky a následně záda rudá jako čínská vlajka. Teď myslím, že Slunce nás může ohrozit na úrovni celé naší civilizace.

Slunce je velká koule žhavé plazmy, to by mělo už mluvit samo za sebe. Naše nejbližší hvězda se skládá z celé řady vrstev, ale nás zajímají tři nejsvrchnější, protože ty nás nejvíce ovlivňují. První z nich je fotosféra, která má teplotu okolo 5500 °C a je to ten sluneční disk, který vidíme na obloze. Nad ní je chromosféra, kde teplota prudce roste a potom přechází do korony. Sluneční koronu na Zemi můžeme pozorovat buďto při úplném zatmění Slunce, nebo pomocí speciálních dalekohledů zvaných koronografy, které zakryjí sluneční kotouč maskou, aby byla vidět jenom korona okolo.

To, že je Slunce plné žhavé plazmy znamená, že se tu pohybují gigantické masy nabitých částic. A to různým směrem, různě rychle, což v důsledku vytváří ohromně silné a velmi komplikované magnetické pole. Takové pole se na povrchu Slunce může projevit ve formě slunečních skvrn, což jsou podstatně chladnější místa. Skvrny velmi pečlivě hlídáme, protože v nich a v jejich okolí může docházet k prudkému kolapsu magnetického pole, k prudkým turbulencím, a to má za následek vyvrhnutí obrovského množství částic do okolního prostředí, provázené sprškou tvrdého záření. Těmto výtryskům se říká Coronal Mass Ejection, zkráceně CME. CME nepocházejí jenom z oblasti slunečních skvrn, ale často v nich začínají a sluneční skvrny jsou pro nás viditelným znamením, jak moc je magnetické pole na povrchu Slunce aktivní.

Naštěstí Slunce vyvrhuje hmotu všemi směry a je jenom malá pravděpodobnost, že to trefí právě nás. Asi nejsilnější zaznamenaný zásah Země z CME byl 1. a 2. září 1859 a dostal jméno Carringtonova událost, po britském astronomovi Richardu Carringtonovi, který pozoroval erupci a dal si ji do souvislosti s geomagnetickou bouří, která zasáhla Zemi. Výron žhavého plazmatu způsobil, že polární záře byla viditelná i v Karibiku a dalo se při ní v noci číst. Tenkrát byl posledním výkřikem techniky telegraf, na jeho vedení přeskakovaly výboje a řada telegrafistů dostala od telegrafu pořádnou pecku. Jistě si dokážeš představit, co by něco podobného udělalo dnes.

Ale to není to nejhorší, čím nás Slunce může počastovat. V letokruzích stromů byly nalezeny stopy po desetkrát silnějších bouřích, které se opakují zhruba co tisíc let. Říká se jim Miyakeho události a poslední nastala cca v roce 774 za vlády Karla Velikého. Další možná byla v roce 993, ale to není ještě potvrzené. Klíčem k detekci této události je výskyt izotopu uhlíku C14, který vzniká v atmosféře díky kosmickému záření. V těchto letech byl v letokruzích stromů zaznamenán velice výrazný nárůst a podle něj vědci odvodili i sílu sluneční bouře, která to moha způsobit. Dále do minulosti už tak přesná měření nemáme, ale podle všeho se to opakuje co 1000 let. Představ si, že ta bouře odpovídá slunečnímu záření, které bežně na Zemi za 1-4 roky. Co by to udělalo s naší technologickou civilizací závislou na počítačích a elektřině? Vrátilo by nás to do středověku.

Ale ani Miyakeho událost není to nejhorší, co na nás Slunce může mít. V letošním roce objevili vědci vědci prozatím nejsilnější bouři někdy kolem roku 14 300 před naším letopočtem. Tou dobou končila doba ledová a spekuluje se, že v té době mohli jiskřit vlasy našich předků. Vlastně oni byli ještě dost chlupatí, takže to musela být vážně podívaná.

Vědci mají co dohánět. Neví se, jak často se podobná obluda může objevit a co jí předchází. V současnosti Slunce velice podrobně sledujeme, takže máme pár hodin až několik dní, abychom se připravili na úder. Ale něco tak masivního? Na to potřebujeme spíše roky, abychom se připravili. Ale díky Bohu alespoň za to, co máme dnes.

Těch způsobů je mnoho. Na Zemi je celá řada observatoří, které rutinně sledují Slunce, třeba i u nás ve městě se můžeš zajít podívat na hvězdárnu, jaké jsou aktuálně sluneční skvrny a jak vypadá korona. Ale zajímavější je dohled z vesmíru. Tady bych rád zmínil hlavně projekt STEREO neboli Solar Terrestrial Relations Observatory. Jedná se o dvě družice, které NASA vypustila už v roce 2006 a dodnes slouží. Obě obíhají Slunce po podobné dráze jako Země, ale jedna je o 45° napřed a druhá o stejný úhel pozadu. Díky tomu můžeme pozorovat Slunce ve 3D.
Další za zmínku určitě stojí družice SOHO - Solar and Heliospheric Observatory, to je opravdový veterán, jedná se o společný projekt NASA a ESA už z roku 96. Dvakrát už měla na mále kvůli technickým potížím, ale pokaždé se to podařilo vyřešit a tak sonda v libračním bodě L1 sleduje Slunce dodnes. Dokonce jako vedlejší efekt tato družice objevila pár nových komet.

Potom je tu SDO - Solar Dynamic Observer z roku 2010, který je na geostacionární dráze Země a snímá Slunce ve vysokém rozlišení v ultrafialové části spektra a dále zkoumá magnetické pole naší hvězdy.

Potom je tu celá řada sond, které byly vyslány k Slunci, aby si ho prohlédly zblízka, případně aby se na něj podívaly ze směrů, které ze Země nikdy neuvidíme. Jsou to Solar Orbiter, který studuje sluneční póly a Solar Parker Probe, která se brouzdá okrajem korony.

Ochrana proti nežádoucím účinkům CME je složitá. Nejvíce by to pochopitelně odnesly družice na oběžné dráze. Tam můžeme použít buďto pořádný kryt, což ovšem přidává na váze. Nebo můžeme vsadit na zdvojování systémů, když jeden odejde, převezme jeho funkci záloha. Potom je potřeba natočit solární panely tak, aby nastavovali CME co nejmenší plochu, nebo je rovnou sbalit, pokud to jde, a samozřejmě mít na Zemi připravenou zálohu, abychom na orbit mohli poslat tak rychle, jak to jenom půjde, náhradní stroj.

Ochrana na Zemi hodně záleží na tom, jak silná ta geomagnetická bouře bude. Zemi totiž a i část družic, dost silně chrání magnetické pole naší planety. Ale kdyby to bylo něco tak silného jako Carringtonova událost, tak to už nebude žádná legrace. Dneska jsme propojeni dráty i bez dráty a o to můžeme přijít. Celou řadu průmyslových procesů, dodávek vody, plynu, řídí systémy SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), které to nemusí přežít. Nebo mohou přijít o spojení, ztratit uložená data. Proto bude velmi důležité, až nějaký podobně silný sluneční útok na nás přijde, být včas varován a povypínat, co povypínat jde, a připravit se po všech směrech. Schválně píšu až, ne jestli, protože je tu pravděpodobnost okolo 12 %, že nás v probíhajícím slunečním cyklu něco podobného trefí. Doufejme, že to nebude tak silné, že nám to jenom přinese do našich zeměpisných šířek pěknou polární záři a že se z toho naše civilizace rychle oklepe.

Zdroje: Pravěká sluneční bouře, Miyake události, Carringtonova událost, SOHO, SDO

Vážení čtenáři, děkuji Vám, že jste se dočetli až sem. Pokud Vás můj text zaujal, chystám se jej vydat v knižní podobě, podpořit mne můžete na Startovači.