Den 4. november 2003 fant det sted en eksepsjonelt kraftig eksplosjon på solranden. Hadde den funnet sted bare en uke tidligere, kunne store deler av den nordlige halvkule ha mistet strømmen for en meget lang periode. Hvorfor er det slik?

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

Utbruddet 4. November 2003 var et sjeldent og dramatisk superutbrudd, antagelig det største siden september 1859. Foto: SOHO/NASA

Omtrent hvert 11. år dukker det opp mange flekker på Solen. Samtidig blir Solen aktiv med en rekke eksplosjoner og utbrudd. Flekkene er områder med kraftig magnetfelt – en konsekvens av enorme strømmer av elektriske ladninger og Solens rotasjon. Solflekkene er omtrent 1500 grader kjøligere enn de omkringliggende områdene og virker derfor mørke.

Magnetfeltene kan bli svært ustabile og forårsake kraftige energiutladninger som minner om superversjoner av jordiske, elektriske kortslutninger. Eksplosjonene forårsaker gjerne tre typer energiutladninger som har konsekvenser for vår høyteknologi:

• Energirik elektromagnetisk stråling, spesielt røntgenstråling. Når Jorden etter 8,5 minutter og kan påvirke radiokommunikasjon
• Kraftig stråling av ladede partikler. De når Jorden etter en halv time til to timer.
• Gass-skyer som forårsaker en geomagnetisk storm. Kommer frem etter mellom 18 timer og fire dager.

Gigantiske flekker på Solen i slutten av oktober 2003. Disse meget aktive flekkene utløste en rekke ekstreme eksplosjoner, deriblant den suverent sterkeste i moderne tid. Hvert av flekkområdene var stort nok til å romme 100 jordkloder. Foto: SOHO/NASA

Det sistnevnte angrepet forårsaker de mest spektakulære konsekvensene. Kraftige nordlys kan sees mye lenger syd enn man vanligvis kan se dette. Nordlyset består av elektrisk ladede partikler og er derfor i virkeligheten en kraftig elektrisk strøm som går mer enn 100 kilometer over oss. Til sammen kan strømstyrken være på flere millioner ampere. Denne raskt varierende strømmen forårsaker endringer i magnetfeltet som igjen forårsaker at strømmer settes opp i kraftledninger, rørledninger og romfartøyer.

Skyene av elektrisk ladet gass kan skade satellitter, forårsake problemer med radiokommunikasjon, sette GPS-systemet ut av spill i en periode og enkelte ganger forårsake omfattende strømbrudd.

I slutten av oktober og begynnelsen av november 2003 var det tre svært aktive områder på Solen som var arnestedet til 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 dessuten satte GPS-systemet ut av spill en periode.

Supersmellet

Solen roterer rundt seg selv på omkring fire uker og 4. november var det siste av de hyperaktive områdene i ferd med må forsvinne bak solranden. Da fant det sted en eksplosjon som var langt kraftigere enn noe annet som er observert på Solen i moderne tid. En sky med superhet gass ble blåst ut fra solranden med 8,3 millioner km/t. Siden eksplosjonen skjedde på solranden, ble gasskyen ikke blåst mot Jorden og vi merket lite til solstormen her på Jorden. Hadde eksplosjonen inntruffet en ukes tid tidligere, ville saken vært helt annerledes.

Da hadde smellet skjedd midt på solskiven, utbruddet gått rett mot Jorden og vi kunne fått virkninger lik dem i september 1859.

Forbrente telegrafister

I 1859 dukket det opp en gruppe med flekker på Solen i slutten av august. Den 28. august kunne folk over store deler av den nordlige halvkule oppleve et at de mest fantastiske nordlysene som var sett på generasjoner.

Men det var likevel lite i forhold til det som skulle skje noen dager senere. Da den britiske amatørastronomen Richard Carrington studerte solflekken 1. september, observerte han tilfeldigvis to flekker med intenst lys i flekkene. Utbruddet varte i omkring fem minutter og ble også observert av andre.

Bare 17,6 timer senere, etter å ha tilbakelagt de 150 millioner kilometerne til Jorden med gjennomsnittlig 2300 km/s (8,3 millioner km/t), dundret gasskyen inn i Jordens magnetfelt og forårsaket ekstreme nordlys som kunne sees nesten syd til ekvator. Mange steder var det så lyst at folk trodde det var blitt morgen. På Cuba kunne man lese avisene i det røde lyset fra himmelen.

De elektriske strømmene i det ekstreme nordlyset spredte seg ned til bakken og satte opp ekstrastrømmer i telegraftrådene. Både i Europa og i USA falt telegraftådene ned på bakken og det begynte å brenne langs ledningene. Telegrafistene ble enkelte steder forbrent og papirer på pultene deres tok fyr.

En ukes margin

Dersom utbruddet 4. november 2003 hadde inntruffet en uke tidligere og gått rett mot Jorden er det fare for at store deler av strømforsyningen på den nordlige halvkule hadde brutt sammen og at tilnærmet hele satellittflåten hadde blitt satt ut av spill.

Det er anslått at konsekvensene i USA av en solstorm som en i mai 1921 ville forårsaket strømbrudd for minst 130 millioner mennesker og det kunne tatt måneder og til og med år å reparere skadene. Utbruddet i 1859 var imidlertid kraftigere.

Den 13. mars 1989 mørkla en solstorm Quebec i Canada og de nordøstlige delene av USA. Kostnadene ved en 1859-hendelse er estimert å være 1-2 billioner (1000 – 2000 milliarder) dollar bare i USA 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.

Etter en usedvanlig langvarig stille periode på Solen, har aktiviteten tatt seg opp noe det siste året og det har vært en del flekker, eksplosjoner og utbrudd. Forskerne venter nå at et ganske moderat maksimum vil finne sted sommeren 2013. Man skulle da tro at faren for voldsomme smell er tilsvarende liten, men det er ikke nødvendigvis tilfelle.

Utbruddet i 1859 fant sted i forbindelse med et svakt maksimum lik det som er ventet i 2013. Forskerne følger situasjonen meget tett og har fått en rekke kraftige solobservatorier tilgjengelig de siste årene. Utfra de få super-utbruddene som vi kjenner på Solen er det ikke mulig å forutsi hvor stor fare som er forbundet med det kommende maksimumet.

Strålingen fra utbruddet i 1859 var så intenst at det påvirket atmosfæren ganske kraftig. I isbreer kan forskerne måle mengden av nitrater år for år langt tilbake i tid. 1859-smellet ga den suverent største nitratkonsentrasjonen som er målt de siste 400 årene, nesten dobbelt så høy som den nest største.

Kilder: NASA, Sky & Telescope febr. 2011

MER INFORMASJON

NASA-sak om de store soleksplosjonene

Ekstreme eksplosjoner på Solen – mer dramatikk