Imaginează-ți că ești anunțat că se apropie o furtună, dar nu vei ști cât de puternice vor fi vânturile și nici dacă vei rămâne fără curent electric decât cu câteva minute înainte să lovească. Asta este, în esență, dilema cu care se confruntă cercetătorii care încearcă să prezică furtunile solare, potrivit Space.com.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
În ultimele decenii, am făcut progrese importante în înțelegerea „vremii spațiale”. Putem observa erupțiile solare, le putem estima viteza și momentul în care vor ajunge pe Pământ – uneori cu un avertisment de până la 24 de ore. Dar o piesă critică a acestui puzzle rămâne necunoscută până în ultimul moment: orientarea câmpului magnetic al furtunii, cunoscută sub numele de componenta Bz.
Furtuni solare și marea necunoscută: componenta Bz
Atunci când o ejecție de masă coronală (CME) este aruncată din Soare, ea transportă cu sine plasmă și câmp magnetic solar. Direcția acestui câmp – fie orientat spre nord, fie spre sud – determină cât de puternic va interacționa furtuna cu câmpul magnetic al Terrei. Dacă orientarea este sudică, câmpul magnetic solar se poate conecta ușor cu cel terestru, permițând energiei să pătrundă în sistemul nostru și să alimenteze aurore spectaculoase – sau, în cazuri extreme, să perturbe sateliți, semnalele radio, rețelele electrice și sistemele GPS. O orientare nordică are, în schimb, un impact mult mai redus.
Valentín Martínez Pillet, fizician solar și director al Institutului de Astrofizică din Canare, spune că posibilitatea de a cunoaște componenta Bz imediat după o erupție solară ar face o diferență esențială în pregătirea pentru o furtună solară. Într-un interviu acordat Space.com, în timpul festivalului științific și muzical Starmus La Palma, el subliniază că „trebuie să începem să prezicem componenta Bz imediat ce CME-ul a avut loc, nu când o măsurăm la L1, unde avem doar una sau două ore de avertisment.”
Problema nu este lipsa cunoștințelor teoretice – știința există deja. Ceea ce ne lipsește este volumul și diversitatea datelor. Martínez Pillet estimează că vor fi necesari aproximativ 50 de ani pentru ca prognoza vremii spațiale să ajungă la acuratețea celei meteorologice terestre. „Ne apropiem”, spune el. „Predicțiile operaționale realizate de NOAA sunt bune, dar ne lipsesc datele de pe toate laturile Soarelui”.
Avem modele, dar nu și date suficiente
În prezent, majoritatea monitorizării provine dintr-un singur punct de observație: nave spațiale aflate în apropierea Punctului Lagrange 1 (L1), situat la circa 1,5 milioane de kilometri de Pământ, în direcția Soarelui. Misiuni precum ACE și DSCOVR pot detecta vântul solar și măsura componenta Bz, dar doar atunci când furtuna este deja foarte aproape, oferind un avertisment de maximum două ore.
Pentru a face predicții mai devreme, e nevoie ca măsurătorile să fie realizate mult mai devreme – ideal din mai multe puncte de observare, cum ar fi Lagrange 5 (L5), L4 sau chiar L3. Deși costisitoare, aceste poziții permit o vedere laterală a Soarelui și ar putea oferi date valoroase despre structura și orientarea magnetică a unei CME chiar de la plecarea sa de pe suprafața solară.
„Modelele există, ecuațiile sunt cunoscute – dar nu avem datele necesare pentru a le rezolva corect”, explică Martínez Pillet. El crede totuși că o rețea globală de sateliți la acești „posturi de observație” va deveni realitate: „Sunt convins că acolo ne îndreptăm”.
Dar putem aștepta încă o jumătate de secol?
Răspunsul e complicat. Costurile și complexitatea tehnologică sunt obstacole majore. Prognoza vremii spațiale nu beneficiază deocamdată de investiții similare celei meteorologice, în ciuda riscurilor în creștere. Într-o lume tot mai dependentă de sateliți, navigație și rețele energetice, vulnerabilitatea în fața fenomenelor extreme din spațiu este tot mai mare.
Și chiar dacă vor exista investiții constante, implementarea completă a infrastructurii necesare ar putea dura decenii. Asta într-un scenariu optimist. Problema este că nu avem garanția că avem tot acest timp la dispoziție. Evenimente extreme, cum a fost faimosul „Carrington Event” din 1859, sunt rare, dar nu imposibile. Un episod similar astăzi ar putea provoca pagube de ordinul trilioanelor de dolari la nivel global, ar putea distruge sateliți, paraliza rețele electrice pentru săptămâni sau luni și ar perturba grav comunicațiile și aviația. „Nu știm cât de rău ar putea fi,” avertizează Martínez Pillet.
Un exemplu îngrijorător, dar mai recent, a avut loc în iulie 2012, când o ejecție masivă de masă coronală a fost lansată de Soare, dar a ratat Pământul cu doar o săptămână. Într-un articol din 2013, Dan Baker, directorul Laboratorului de Fizică Spațială și Atmosferică de la Universitatea din Colorado, scria că dacă acel eveniment ar fi avut loc cu o săptămână mai devreme, am fi suferit un impact catastrofal și „încă am fi cules cioburile tehnologice” un an mai târziu.
Soluții viitoare: de la GONG la misiunea Vigil
Pentru moment, cele mai importante instrumente de supraveghere solară sunt deja în funcțiune. Rețeaua Globală de Oscilații Solare (GONG), de exemplu, alcătuită din șase telescoape identice amplasate în jurul globului, oferă imagini continue ale Soarelui, actualizate la fiecare minut. Acestea oferă informații despre mișcarea solară și câmpurile magnetice, esențiale pentru a anticipa erupțiile solare. GONG permite chiar și „vederea” părții îndepărtate a Soarelui, prin analiza vibrațiilor solare, oferind date despre regiunile active invizibile de pe Terra.
Un alt instrument-cheie este satelitul DSCOVR, aflat la L1, care funcționează ca o geamandură de avertizare în calea unui tsunami: măsoară în timp real vântul solar și transmite alerte privind furtunile geomagnetice iminente. În funcție de viteza vântului solar, DSCOVR poate oferi între 15 și 60 de minute de avertizare – un răgaz esențial pentru operatorii de sateliți, rețele electrice și comunicații.
În colaborare cu alți sateliți, precum ACE al NASA și SOHO al ESA, aceste misiuni formează o rețea vitală de monitorizare solară. Dar încă există lacune în acoperirea globală – iar aici intră în scenă misiunile viitoare.
Una dintre cele mai promițătoare este „Vigil”, misiunea Agenției Spațiale Europene, programată pentru lansare în 2031. Satelitul va fi poziționat la Lagrange 5, un punct care oferă o vedere laterală unică asupra relației Soare-Pământ. De acolo, va putea observa forma, viteza și – foarte important – orientarea magnetică a ejecțiilor solare, oferind o fereastră de avertizare de până la o săptămână.
