Forsiden Stjernereiser Exoplaneter Liv i rommet Meteoritter Himmelbegivenheter Solsystemet Romvirksomhet
Artikkelarkiv Astroshow og foredrag For skoler Astrobutikken Linker Om oss


100 år siden enorm solstorm!


19.05.21: For 100 år siden ble Jorden rammet av en av de største og voldsomste solstormene vi kjenner til. Branner brøt ut langs telegrafledninger og i jernbanebygninger, voldsomme nordlys ble sett selv ved ekvator og skader oppsto i en rekke land, blant annet i Sverige. Ny forskning viser at slike superutbrudd fra Solen forekommer langt hyppigere enn tidligere antatt.

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

 

Bildet viser solutbruddet 4. november 2003 som var et sjeldent og dramatisk kjempeutbrudd, antagelig det største siden mai 1921 og september 1859.
Foto: SOHO/NASA


I mai 1921 ble Jorden rammet av den kraftigste solstormen i det 20. århundret. Hva var det som skjedde, hvorfor fikk dette store konsekvenser, kan det skje igjen og hva ville i tilfelle konsekvensene bli i våre dager?


Magnetiske kortslutninger – voldsomme utbrudd

I likhet med mange andre stjerner har Solen stor magnetisk aktivitet på overflaten som forårsaker en lang rekke fenomener som kan få store konsekvenser for oss her på Jorden, 150 millioner kilometer unna.

Solaktiviteten varierer over en periode på i gjennomsnitt 11 år. Det betyr at med rundt 11 års mellomrom oppstår kraftig magnetisk aktivitet som vi observerer som blant annet store, mørke flekker – såkalte solflekker – samt voldsomme eksplosjoner, gigantiske utbrudd, enorme buer av het gass som svever over overflaten og en lang rekke andre fenomener.

I tillegg til 11-årssyklusene (som egentlig varer 22 år siden magnetfeltet skifter retning hvert 11. år), er det lengre sykluser. Det betyr at i perioder er det kraftigere maksima eller spesielt stille minima. Solen har nylig vært gjennom den roligste aktivitetsperioden på rundt 100 år, men antall flekker og eksplosjoner er nå igjen i ferd med å tilta.

De kraftige magnetfeltene i solflekkene skyldes en kombinasjon av enorme strømmer av elektriske ladninger og Solens rotasjon. Solflekkene er omtrent 1500 grader kjøligere enn omkringliggende områder og virker derfor mørke. Magnetfeltene i solflekkene kan forårsake en rekke fenomener, blant annet kraftige magnetiske kortslutninger – eksplosjoner kalt flares – og som er superversjoner av jordiske, elektriske kortslutninger.

Gigantiske flekker på Solen i slutten av oktober 2003. Disse meget aktive flekkene utløste en rekke ekstreme eksplosjoner, deriblant den suverent sterkeste i romalderen (se øverst på siden). Hvert av flekkområdene var stort nok til å kunne romme 100 jordkloder. Store solflekker følges lett med solformørkelsesbriller
Foto: SOHO/NASA


«Flares» forårsaker i sin tur ofte såkalte CMEer – koronamasseutbrudd. Kombinasjonen av flares og CMEer medfører gjerne tre typer energiutladninger som har konsekvenser for vår høyteknologi:

  • Energirik elektromagnetisk stråling, spesielt røntgenstråling, når frem til Jorden etter 8,5 minutter og kan påvirke radiokommunikasjon
  • Kraftig stråling av ladede partikler når Jorden etter en halv time til to timer.
  • Gass-skyer som har kurs mot Jorden, kan forårsake en geomagnetisk storm når de kommer frem etter mellom 18 timer og fire dager. Jo tidligere de når frem, jo sterkere blir gjerne virkningen.



Filmen viser en kraftig CME som fant sted 22. juli 2012 og som ble filmet fra romobservatoriet STEREO-A. Utbruddet var rettet mot observatoriet og fremstår derfor som en ekspanderende ring rundt Solen. Filmen spilles tre ganger.
Film: NASA/STEREO


Aller verst virkning for Jorden, med voldsomme nordlys selv på sydligere breddegrader og fare for skader på moderne elektronisk utstyr, kan det bli dersom flekkområdet utløser en rekke eksplosjoner og utblåsninger på rekke og rad. I en slik kanonade kan én moderat utblåsning bane vei for den påfølgende hovedutblåsningen.



I månedsskiftet oktober–november 2003 var det en rekke svært kraftige flares og CMEer på Solen. Disse forårsaket tildels svært kraftige nordlys her på Jorden, men de kraftigste utbruddene var ikke rettet mot oss.
Film: NASA


Den største solstormen i nyere tid

Dette skjedde blant annet for 100 år siden – i mai 1921. 12. mai det året begynte eksplosjoner i en enorm solflekk å slynge gigantiske skyer av het gas (CME-utbrudd) rett mot Jorden, og i hele 3 døgn ble Jordens magnetfelt rystet. Forskere verden rundt kunne forbløffet konstatere at magnetometerne gikk utenfor måleskalaene og at skrivenålene til automatiske målere av magnetfeltstyrken havnet utenfor toppen av papiret de skrev på.

Magnetogram-målinger fra Vassouras i Brasil viser dramatiske utslag under de store solstormene.
Foto: Vassouras / Jeffrey Love, US Geological Survey


Men det virkelige alvoret satte inn rundt kl. 03 natt til 15. mai. En telegrafsentral i Sverige tok fyr, og rundt en time senere skjedde noe lignende i landsbyen Brewster i New York på den andre siden av Atlanterhavet. På jernbanestasjonen til selskapet Central New England Railroad sto plutselig et bryterbrett i flammer, og ilden spredte seg raskt og ødela hele bygningen. Det samme skjedde nesten samtidig i et kontrolltårn for jernbanen nær New York Citys Grand Central Station, og hendelsen omtales derfor noen ganger som The New York Railroad Superstorm.

Brannene ble forårsaket av elektriske strømmer indusert av den magnetiske aktiviteten som raste både rundt Jorden og gjennom telefon- og telegraflinjene slik at disse ble varmet opp til de fordampet. Telegrafsystemene ble forstyrret i Australia, Brasil, Danmark, Frankrike, Japan, New Zealand, Norge, Sverige, Storbritannia og USA. På noen telegraflinjer i USA ble det målt opptil 1000 volt indusert spenning.

Intenst rødt nordlys ble ikke bare sett over USAs sydligste stater, men også fra tropiske deler av Stillehavet og til og med fra skip som var i ferd med å krysse ekvator!

Vitenskapelig artikkel om denne solstormen

Kraftig rødt sørlys fotografert fra Swifts Creek, 100 km nord for Lakes Entrance, Victoria i Australia (37 grader sydlig geografisk bredde) i august 2005.
Foto: Wikipedia


Forskning de senere årene viser at solstormen i 1921 var nesten nøyaktig like sterk som den berømte Carrington-hendelsen i 1859 som forskerne tidligere mente var den kraftigste blant solstormene i moderne tid.

Dersom en 1921-hendelse hadde inntruffet i dag, ville den medført omfattende skader som svært store og langvarige strømbrudd, store problemer for satellittflåten, bortfall av GPS-systemet som er viktig for samferdsel i luften, på sjøen og veier, samt en lang rekke andre funksjoner.

Det er en tendens til at de kraftigste utbruddene på Solen finner sted en stund etter maksimum og mens aktiviteten generelt er fallende. For tiden er Solen på vei ut av minimumsfasen, og neste maksimum forventes å inntreffe i 2025. Det er derfor noen år til faren for virkelig kraftige utbrudd er på sitt største.

Romvær, slik som kraftige solstormer, påvirker moderne teknologi på en rekke måter som oppsummert her.  
Illustrasjon: ESA/Science Office, CC BY-SA 3.0 IGO


Solstormer kan mørklegge Jorden og ødelegge satellittflåten

Det er anslått at konsekvensene i USA av en solstorm lik den i mai 1921 ville forårsaket strømbrudd for minst 130 millioner mennesker, og det kunne tatt måneder og til og med år å reparere skadene.

Bare i USA er kostnadene ved en 1859-hendelse (og derfor også en 1921-hendelse) estimert å være 1–2 billioner (1000–2000 milliarder dollar) i løpet av det første året. Men man regner med at det ville tatt 4–10 år å rette opp skadene. Skadene ville imidlertid rammet alle land nord for 40–50 grader nord.

Det finnes en rekke eksempler på omfattende strømbrudd i Sverige, Finland og Quebec i Canada som skyldes kraftige solstormer. Mange satellitter har også blitt ødelagt av solstormer.

Den 13. mars 1989 mørkla en solstorm Quebec i Canada og de nordøstlige delene av USA. Hele 6 millioner mennesker ble strømløse i 9 timer. Årsaken var at en transformator på en av hovedlinjene til det kanadiske strømnettet brøt sammen og i løpet av 90 sekunder forårsaket en katastrofal kollaps i hele strømnettet.

I slutten av oktober og begynnelsen av november 2003 var tre svært aktive områder på Solen arnested for flere ekstreme eksplosjoner. En av disse ødela tre satellitter i rommet, tok strømmen i Malmö i Sverige og i deler av København, forårsaket nordlys sydover til Nord-Afrika og Mexico, laget problemer for flytrafikken og radiokommunikasjon og satte dessuten GPS-systemet ut av spill en periode.

Det kan også hende kraftig nordlys forårsaket forstyrrelser i navigasjons- og kommunikasjonssystemene til Titanic og dermed medvirket til at skipet gikk på et isfjell i 1912 og forliste.

Men de virkelig store utbruddene vi kjenner til fant sted før vår moderne teknologi gjorde oss følsomme for kraftige solstormer.

Nærbilde av transformatoren i Quebec som delvis smeltet ned under solstormen 13. mars 1989.
Foto: NASA


Langt hyppigere skadestormer

To nye forskningsrapporter viser at virkelig store og farlige solstormer forekommer med intervaller på 40–60 år, langt oftere enn tidligere antatt.

I den ene undersøkelsen har forskerne samlet historiske rapporter om nordlys/sørlys på lave breddegrader gjennom de siste 500 årene. Slike tilfeller tyder på ekstremt kraftige solstormer med kraftige geomagnetiske virkninger som ville påført vår moderne teknologi betydelig skade. Jo kraftigere solaktiviteten og solstormene er, jo nærmere ekvator er polarlysene de forårsaker synlig.

Forskergruppen fant i alt 14 tilfeller der polarlys var synlig nærmere ekvator enn 30 grader magnetisk bredde, noe som tyder på at det i snitt kan gå fra 40–60 år mellom hvert tilfelle, men fordelingen er ikke jevn i tid.

Dette kartet over geomagnetisk breddegrad viser sammenhengen mellom geografisk og magnetisk breddegrad.


Oversikt over de største solstormene de siste 500 årene. Fargekodene forteller hvor nær ekvator (geomagnetisk bredde) nordlyset/sørlyset er observert.
Illustrasjon: Knipp et al. 2021


Basert på varigheten (9 døgn) og intensiteten, betraktes hendelsen i 1770 som en 500-årshendelse. Vi ser også av oversikten av 1921-hendelsen produserte det mest ekvatornære polarlyset i hele 500-årsperioden. Det siste utbruddet som er med i denne oversikten fant sted i 1989 og forårsaket altså blant annet det omfattende strømbruddet i Quebec.

Statistisk sett kan vi regne med at det neste svært kraftige utbruddet kan inntreffe om ikke mange år. Den nærmest eksplosive teknologiske utviklingen som har funnet sted de siste tiårene har gjort oss langt mer følsomme for slike utbrudd enn under noen av de tidligere kjempesolstormene. Viktige risikofaktorer for strømforsyningen er blant annet lengden på ledningsspennene som bestemmer hvor mye indusert spenning som kan samles, samt berggrunnen i området. Basert på disse faktorene vurderes Norge i utgangspunktet til å være middels utsatt, men vår nordlige geografiske posisjon gjør oss likevel mer utsatt.

Les mer om de nye vitenskapelige arbeidene her.

Med solformørkelsesbriller kan man lett og trygt selv følge med på utviklingen til store solflekker. 
Foto: Mac & Alt AS


Forekommer superutbrudd?

Kan enda kraftigere utbrudd og solstormer forekomme? Selv med kartleggingen av solstormer 500 år tilbake i tid, har vi relativt kort statistikk på dette fenomenet som utvilsomt har forekommet helt siden Solen og resten av Solsystemet ble dannet for 4,6 milliarder år siden. I Solsystemets barndom roterte Solen langt raskere enn nå, noe som forårsaket betydelig større magnetisk aktivitet enn Solen oppviser i vår tid. Men det finnes tegn på at det selv i historisk tid har forekommet virkelig voldsomme utbrudd fra Solen.

I 2012 oppdaget forskerne at Jorden en gang i år 774–775 ble utsatt for usedvanlig intens bestråling fra rommet. Alle levende organismer inneholder en liten konsentrasjon av den radioaktive isotopen karbon-14 (C14), men når Jorden blir utsatt for ekstra intens og energirik stråling fra rommet, øker konsentrasjonen av denne isotopen. Målinger av C14 i årringene til japanske sedertrær viste at det hadde vært en kortvarig og plutselig økning i konsentrasjon av denne karbonisotopen og som var omkring 20 ganger over normal variasjon.

I tillegg viser studier av iskjerner fra Antarktis økte konsentrasjoner av beryllium-isotopen Be10 fra samme tidsrom. Hendelsen kalles Miyake-hendelsen eller Charlemagne-hendelsen og er den største og hurtigste økningen i C14 som er målt. Tilsvarende økninger i C14-konsentrasjonen er senere målt i årringer fra en rekke andre land, noe som viser at dette var en global hendelse.

Målinger av C14-konsentrasjonen i årringene i japanske sedertrær og tyske eiketrær viser en kraftig økning i år 774–775. De sorte linjene viser modellert C14-mengde svarende til momentan produksjon av C14.  
Illustrasjon: Isosik/Wikipedia


Det har vært to hypoteser for å forklare den intense og kortvarige bestrålingen: Enten ble Jorden truffet av et gammaglimt knyttet til dannelsen av det yngste kjente sorte hullet i Melkeveien eller Jorden ble utsatt for en solstorm av episke dimensjoner. De senere årene har gammaglimt-teorien blitt mindre sannsynlig siden det er oppdaget at det var økning i konsentrasjonene av både Be10 og klorisotopen Cl36.

Strålehendelsen er den klart kraftigste i den 11 000 år lange tidsperioden som har blitt kartlagt ved hjelp av disse stråleindikerende isotopene, men det kan ha vært svært intense hendelser også i år 993 eller 994 samt ca. 660 år før vår tidsregning. Man mistenker at flere andre hendelser også kan ha forekommet de siste 11 000 årene. Mer om disse utbruddene på Wikipedia.

Statistisk kan ekstreme utbrudd som det i år 774 forekomme med intervaller på noen titusen år, mens svakere hendelser kan inntreffe en gang pr. årtusen eller til og med pr. århundre.

Hendelsen i år 774 hadde ikke større konsekvenser for livet på vår planet, men hadde et slikt utbrudd inntruffet i vår tid, kunne det ha forårsaket katastrofale skader på moderne teknologi både på bakken og i rommet. Strålingen ville dessuten vært farlig for astronauter.

Det finnes også en rekke historiske nedtegnelser som kan tyde på at ekstremt store solflekker har opptrådt, blant annet 11 ganger i perioden fra år 164 før vår tidsregning til år 296. Dersom vi skal tro de historiske beretningene, kan flere av disse flekkene ha vært så store at de har preget soloverflaten sett fra Jorden. Slike ekstreme flekker kan tyde på spesielt intense og energirike magnetfelt som igjen kan ha gitt grobunn for svært intense flares, CMEer og solstormer.

Hendelsen i år 774–775 vist ved hjelp av økt konsentrasjon av isotopene Be10, C14 og Cl36. Målingene er gjort i iskjerner fra Antarktis.
Illustrasjon: Florian Mekhaldi, Raimund Muscheler, Florian Adolphi, Ala Aldahan, Jürg Beer, Joseph R. McConnell, Göran Possnert, Michael Sigl, Anders Svensson, Hans-Arno Synal, Kees C. Welten & Thomas E. Woodruff / Wikipedia


Tross de kraftige utbruddene beskrevet over, lever vi rundt en ganske rolig og stabil stjerne. Mange stjerner, spesielt røde dvergstjerner har svært kraftige flares og utbrudd av energirik stråling. Dette gjelder også vår nærmeste nabostjerne Proxima Centauri som har utbrudd som kan påvirke sine planeter.

I science fiction-trilogien Ad Astra kan man lese om hvordan slike superflares kan påvirke livsforholdene på en planet rundt en rød dvergstjerne.


Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!


MER INFORMASJON

spaceweather.com om den store solstormen i 1921

Wikipedia: Liste over kjente solstormer

spaceweather.com: 100 Years Later: The Great Geomagnetic Storm of May 1921

astroevents.no: Vår nabostjerne og reiser til andre solsystem

astroevents.no: Den store solformørkelsen 10. juni, lokale forhold og hvordan den kan oppleves på en trygg måte

spaceweather.com: What if … A Perfect CME Hit Earth?

cnn.com om neste forventede solflekkmaksimum

spaceweather.com: The Chance of Storms Just Doubled

JSWSC: Fagartikkel om de største solstormene de siste 500 årene

astroevents.no: Kosmiske katastrofer

astroevents.no: Supersmell på Solen

astroevents.no: Flere saker om Solen

astroevents.no: Solformørkelsesbriller for å se store flekker på Solen

Solformørkelsesbriller til 10. juni


Solformørkelsesbriller


Her kan du skaffe deg solfor-mørkelsesbriller for å oppleve solformørkelsen på en trygg måte. Les mer om formørkelsen.

BESTILL HER

Stjernehimmelen


Hva kan du se på himmelen?

Følg med på planeter, stjerner og månefaser samt spennende fenomener som f.eks. nordlys, perlemorskyer, lysende nattskyer m.m.
Les mer

Astroshow og foredrag

Våre astroshow sett av over 75 000!

Astroshowet Out of Space

Foredrag om verdensrommet!

Forestillinger for skoleelever

Science fiction-trilogien Ad Astra

Opplev den første reisen til et annet solsystem, leting etter livsformer på exoplaneter og Solsystemets og menneskehetens fremtid!

Bøkene er rikt illustrert med flotte fargebilder.

Pluto – menneskehetens siste tilfluktssted!

- stjernereiser - exoplaneter - romheiser
- ormehull - multivers - liv i rommet
- fremtidsteknologi - intergalaktiske opplevelser
- astronomiske fenomener - galaksens fremtid
- krim


Av science fiction-forfatter Anne Mette Sannes
Mer info og bestilling

Filmen Vårt magiske univers

Nyt det vakreste billedmaterialet som noen gang er tatt av vårt fantastiske univers! Fikk terningkast 6 i bladet Astronomi.

Produsert og kommentert av Anne Mette Sannes & Knut Jørgen Røed Ødegaard Mer info

Våre nettsteder
astroevents.no Hovednettsted om Universet
svalbard2015.no Solformørkelsen 20. mars 2015
astrobutikken.no Bøker og filmer m.m.

Følg oss på facebook

Følg oss på facebook

 

 

Kontakt: Knut Jørgen Røed Ødegaard Tlf: 99 27 71 72 E-post: knutjo@astroevents.no Anne Mette Sannes Tlf. 97 03 80 50 E-post: amsannes@astroevents.no