Zní to jako docela dobrý námět na katastrofický film: k Zemi se blíží ze Slunce vystřelený mrak elektricky nabitých částic. Letí překvapivě rychle, času na přípravu je málo, šíří se panika. Když dorazí, zničí družice, komunikační systémy, rozvody elektřiny...
Filmy přehánějí, to je známá věc. Ale americká Národní akademie věd v roce 2008 spočítala, že by velká sluneční bouře mohla způsobit škody dvacetkrát ničivější než hurikán Katrina (ten před pěti lety zničil infrastrukturu za 81 miliard dolarů). A od velké erupce v roce 1859, která tehdy vyřadila "jen" telegrafy, neuteklo zase tolik času.
"Nová generace" průzkumníků Slunce
Vědcům se teď dostává do ruky cenná pomoc: ve čtvrtek vypustila NASA na raketě Atlas 5 do kosmu družici Solar Dynamics Observatory. Ta bude z geosynchronní dráhy (Zemi oběhne jednou za den ve výšce 35 800 kilometrů) sledovat Slunce. Ve srovnání s předešlými družicemi obdobného poslání je ale mnohem výkonnější a vůbec předznamenává novou etapu ve zkoumání Slunce.
Vizualizace družice SDO na geosynchronní dráze kolem Země (zdroj: NASA)
Přístroje SDO, první sondy z většího projektu Living with a Star, zaznamenají i dění pod povrchem Slunce. Detailní snímky jeho atmosféry zase umožní lépe chápat změny slunečních magnetických polí. Nechybí přístroj pro měření změn intenzity ultrafialového záření, které může ovlivnit klima na Zemi nebo působit výpadky radiové komunikace.
ASTRO.CZ O DRUŽICI SDOPomocí vědeckého vybavení družice budou astronomové zkoumat tzv. kosmické počasí a některé aspekty sluneční aktivity, jako jsou sluneční skvrny, protuberance a výrony koronální hmoty. Během předpokládané pětileté životnosti bude observatoř studovat vznik slunečních magnetických polí, slunečního větru a slunečních erupcí. Na Zemi bude proudit každou sekundu 150 milionů bitů dat, přibližně 50krát více, než předávala jakákoliv jiná družice NASA. |
Je nasnadě, proč se Američané právě v roce 2008 zajímali o teoretické dopady velké sluneční bouře. Slunce prochází cykly aktivity, na jejichž vrcholech se objevuje více skvrn na jeho povrchu i erupcí. Předchozí cyklus začal v roce 1996.
Cykly trvají okolo jedenácti let, i když třeba v 17. a 18. století Slunce sedmdesát let "stávkovalo" (lidé to nazvali Maunderovo minimum). Jenže v roce 2007 žádný velký nárůst aktivity Slunce nenastal a Slunce zůstává překvapivě klidné dodnes, i když se pár skvrn už objevilo.
Hrozba pro komunikaci, stanici ISS i předpověď počasí
OHROŽENÍ JE VELKÉ"Ohrožení je mnohem větší, než třeba před deseti až dvaceti lety. Nová technika je napěchovaná citlivou elektronikou." |
Co konkrétně by bouře způsobila? "Jako první by to odnesly telekomunikační družice na geostacionární dráze 35 800 kilometrů nad rovníkem," vypočítává Tichý. Určitým způsobem by byla ohrožena i posádka vesmírné stanice ISS. Plášť stanice astronauty ochrání před zářením (posádka by se schovala do spojovacího tunelu u servisního modulu), problémy by ale mohly mít palubní počítače. Podle odborníka na kosmounautiku Antonína Vítka toto riziko riziko není velké, polovodičové systémy jsou radiačně odolné.
Na nízkých oběžných drahách - podobně jako ISS - ale létají meteorologické družice, klíčové pro varování před extrémy počasí. Jim kromě zničení elektroniky hrozí ještě jiná věc: atmosféra se při slunečních erupcích ohřeje a zvětší objem, přičemž družice na nízkých oběžných drahách mohou třením ztrácet rychlost. To v 70. letech uspíšilo zánik americké orbitální stanice Skylab.
Erupce může od Slunce dorazit za pár hodin
Určité postupy, jak snížit škody, pokud by už erupce zasáhla Zemi, existují. Například družice na nízké oběžné dráze by mohly kompenzovat zpomalení vzniklé třením o "nafouknutou" atmosféru díky pomocnému motoru. Ten se na družice montuje kvůli navedení do atmosféry, když skončí jejich životnost.
"Některé družice by šlo natočit tak, aby působení té erupce bylo co nejmenší - prostě by ty citlivé přístroje 'schovali'," uvažuje Tichý. Řadu pozemských přístrojů by šlo zase vypnout. Důležité ovšem je, kolik času Slunce pozemšťanům dá na přípravu.
CO SE DĚJE PŘI geomagnetické bouřiGeomagnetická bouře je poruchou v magnetickém poli (magnetosféře) Země. Slunce ji může způsobit výronem koronární hmoty, zmagnetizovaného plazmatu, které dorazí k Zemi rychleji a s větší energií, než obyčejný "sluneční vítr". Projevem poruch magnetosféry jsou například polární záře, ale může dojít i k poničení elektroniky. V roce 1859 masivní výron koronární hmoty stlačil zemskou magnetosféru ze zhruba 60 tisíc kilometrů nad Zemí na sedm tisíc. 
Vizualizace geomagnetické bouře (zdroj: nasa-intelligence.com) |
Obvykle to trvá několik dní, než bouře dorazí k Zemi, důsledky velké erupce v roce 1859 se ale projevily za pouhých sedmnáct hodin. Odmlčely se telegrafy, nad Karibikem pozorovali polární záře a zlatokopové ve Skalistých horách začali vařit snídani v jednu hodinu ráno, protože mysleli, že svítá.
Vědci proto nyní doufají, že jim sonda SDO a další součásti projektu Living with a Star pomůžou odhalit určité vzorce v chování Slunce, které masivním erupcím předcházejí.
"Známe chemické reakce a fyzikální pochody, které na Slunci jsou, ale pak tam jsou jemné nuance způsobující skvrny a erupce. A o těch moc nevíme. Čím více budeme mít pozorovacích dat, tím lépe můžeme dělat matematické modely a pak pozorováním ověřovat jejich správnost," uzavírá Tichý.
