Seberapa berbahayakah badai matahari? Para ilmuwan berpikir Acara Carrington adalah salah satu yang paling kuat yang pernah menabrak Bumi. Tetapi sebuah studi baru mengatakan kita dapat mengharapkan lebih banyak badai sama kuatnya, dan lebih sering.
Acara Carrington adalah pengusiran massa koronal masif (CME) yang menghantam Bumi pada 1 dan 2 September 1859. CME yang kuat menghantam magnetosfer Bumi, membelokkannya, dan menyebabkan aurora garis lintang rendah. Badai Matahari tahun 1859, seperti juga diketahui, juga menyebabkan telegraf di seluruh dunia gagal. Ini adalah acara yang terkenal, banyak dipelajari dan didokumentasikan dengan baik.
Tetapi sebagian besar dari apa yang kita ketahui tentang badai itu berasal dari pengamatan dan laporan dari Belahan Barat. Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal American Geophysical Union Space Weather, para ilmuwan berangkat untuk mengumpulkan laporan dan pengamatan dari seluruh dunia, untuk mencoba melukis gambaran badai yang lebih lengkap.
Penulis utama penelitian ini adalah Hisashi Hayakawa, seorang astrofisikawan di Universitas Osaka di Osaka, Jepang, dan Laboratorium Appleton Rutherford di Inggris. Dalam siaran persnya, Hayakawa mengatakan, "Acara Carrington dianggap sebagai skenario terburuk untuk peristiwa cuaca luar angkasa melawan peradaban modern ... tetapi jika itu terjadi beberapa kali dalam satu abad, kita harus mempertimbangkan kembali bagaimana mempersiapkan diri menghadapi dan mengurangi itu. semacam bahaya cuaca luar angkasa. "
Selama pengusiran massa koronal, gumpalan besar plasma dikeluarkan dari atmosfer luar Matahari, atau korona. Mereka sering didahului oleh suar matahari, dan dikaitkan dengan kelompok bintik matahari di daerah aktif permukaan Matahari. Biasanya plasma terperangkap oleh magnet Matahari, tetapi ketika garis medan magnet putus, plasma bisa lepas.
Dunia modern kita jauh lebih rentan terhadap badai ini daripada dunia 1859 dulu. Badai magnet sebesar itu menimbulkan malapetaka dengan satelit, jaringan listrik, komunikasi, dan hal lain yang bergantung pada gelombang elektromagnetik kami. Hayakawa dan timnya ingin tahu apakah kita benar-benar memahami seberapa sering dan kuat badai ini.
Tim ilmuwan mengorganisir kolaborasi internasional untuk mengumpulkan lebih banyak data tentang badai 1859. Mereka merasa bahwa karena sebagian besar data dan pengamatan berasal dari Belahan Barat, mungkin ada kesenjangan dalam pemahaman kita tentang badai. Mereka mengumpulkan pengamatan sejarah dan data tentang aurora yang disebabkan badai dari Belahan Bumi Timur dan Semenanjung Iberia.
Tim juga mengumpulkan laporan dari surat kabar di Portugal, Spanyol, Australia, Selandia Baru, Meksiko, dan Brasil. Mereka juga mendapat pengamatan aurora badai dari Observatorium Pusat Rusia, dan dari buku harian Jepang. Dari barat, mereka memiliki data dari lebih banyak surat kabar, jurnal ilmiah, dan bahkan log kayu. Mereka kemudian membandingkan dua badan laporan.
Gambar yang tidak dipublikasikan yang dibuat oleh para astronom Eropa selama badai adalah sumber lain. Gambar-gambar itu memungkinkan para ilmuwan untuk menemukan di mana badai itu berasal dari permukaan Matahari, dan untuk melacak bintik matahari saat tumbuh dan menyusut.
Apa yang Mereka Temukan?
Makalah mereka menunjukkan bahwa Acara Carrington tidak seunik yang kami kira.
Para penulis berpikir bahwa bintik matahari yang menyebabkan badai matahari tahun 1859 pada tanggal 1 dan 2 September meluncurkan beberapa semburan lainnya. Ledakan-ledakan itu terjadi dari awal Agustus hingga awal Oktober, dan badai matahari terjadi pada akhir Agustus. Badai akhir Agustus, menurut para peneliti, terjadi sekitar 27 Agustus 1859. Ini mengirimkan CME terpisah yang cukup kuat untuk memengaruhi medan magnet Bumi. Mereka juga berpikir bahwa badai 27 Agustus membantu membuat Acara Carrington mencapai intensitas yang sama.
Setelah merekonstruksi semua aktivitas itu, penulis membandingkan Acara Carrington dengan badai lain pada tahun 1872, 1909, 1921, dan 1989. Mereka menemukan bahwa dua di antaranya - pada tahun 1872 dan 1921 - dapat dibandingkan dengan peristiwa ini. Tetapi badai 1989 menyebabkan pemadaman listrik besar-besaran di Quebec, Kanada. Para peneliti menyimpulkan, secara logis, bahwa Acara Carrington bukanlah badai yang unik dan kuat seperti yang kita duga.
Menurut Hayakawa, implikasinya jelas. "Sementara badai 1859 tentu saja merupakan salah satu peristiwa paling ekstrem, ini tampaknya paling sebanding dengan badai 1872 dan badai 1921 dalam hal intensitasnya," katanya. “Jadi, acara Carrington bukan lagi sesuatu yang unik. Fakta ini mungkin mengharuskan kita untuk mempertimbangkan frekuensi kejadian 'skenario terburuk' peristiwa cuaca luar angkasa semacam ini. "
Kita semakin rentan terhadap ejeksi massa koronal ini. Kita tahu lebih banyak tentang sumber dan frekuensi mereka, dan efeknya, daripada yang kita lakukan pada tahun 1859. Tetapi apakah kita lebih siap?
Untuk saat ini, sebagian besar persiapan untuk badai matahari terletak pada peramalan yang akurat. Mengetahui kapan seseorang datang memungkinkan setiap orang dari astronot Stasiun Luar Angkasa Internasional untuk memberi daya pada utilitas transmisi untuk merespons.
Ada berbagai cara untuk melindungi hal-hal seperti saluran transmisi dari badai matahari yang intens. Bank kapasitor, sangkar Faraday, dan perangkat peredam khusus semua bisa membantu. Tetapi tidak ada satu pun dari mereka yang merupakan solusi sempurna, dan satu penelitian di tahun 2017 menyarankan bahwa itu bisa memakan biaya hingga $ 30 miliar hanya untuk melindungi jaringan listrik di AS.
Beberapa ilmuwan telah melayang gagasan tentang perisai magnet besar antara Bumi dan Matahari. Duduk di Bumi-Sun LaGrange Point 1, perisai akan menawarkan jenis perlindungan yang sama dengan yang dilakukan medan magnet Bumi, tetapi lebih dari itu. Tapi itu baru ide pada saat ini.
Sementara itu, cara terbaik adalah mengetahui kapan badai datang dan mematikan sistem daya dengan harapan meminimalkan kerusakan. Misi di masa depan seperti Misi LaGrange ESA dapat membantu dengan itu. Sejauh satelit dan sistem komunikasi berjalan, melindunginya adalah pekerjaan yang sedang berjalan, dan belum ada yang punya jawabannya.
Lebih:
- Makalah Penelitian: Evolusi Temporal dan Spasial dari Grup Sunspot Besar dan Badai Auroral Besar di sekitar Acara Carrington pada tahun 1859
- Siaran Pers: Badai matahari ekstrim mungkin lebih sering daripada yang diperkirakan sebelumnya
- Laporan: Melindungi Jaringan Listrik Amerika Terhadap Gangguan Geomagnetik Surya
- Majalah Luar Angkasa: Studi Baru Mengusulkan Solar Flare Shield Raksasa untuk Bumi
