Hvordan soludbrud forstyrrer moderne kommunikation

Digital Vision / Photodisc / Getty Images

Soludbrud – pludselige, intense energiudbrud fra Solen – kan alvorligt forringe elektronisk kommunikation på verdensplan. Ved at udstøde strømme af højenergiske, elektrisk ladede partikler, forstyrrer de Jordens øvre atmosfære, hvilket gør radioudsendelser støjende og svage. Mens vores planets magnetfelt skærmer meget af solvinden, når nok ladede partikler ionosfæren til at forstyrre mobiltelefonmodtagelse, satellitforbindelser, elnet og radiotransmissioner.

Om soludbrud

Solen følger en 11-årig cyklus med magnetisk aktivitet. I spidsbelastningsperioder udløser solstorme enorme mængder af protoner og andre ladede partikler. Disse partikler strømmer udad som den konstante solvind, men et soludbrud repræsenterer en usædvanlig stor, pludselig stigning i energifrigivelsen. Flarets intensitet kan variere meget, fra beskedne forstyrrelser, der kun påvirker højfrekvent radio til kraftige udbrud, der truer kritisk infrastruktur.

Jordens magnetosfære og ionosfære

Magnetosfæren - en beskyttende boble dannet af Jordens magnetfelt - fungerer som et skjold mod det meste af solvinden. Ikke desto mindre trænger nogle partikler ind i magnetosfæren og kommer ind i ionosfæren, laget af den øvre atmosfære, der begynder omkring 90 km (55 miles) over overfladen. I ionosfæren interagerer ladede partikler med atmosfæriske atomer, producerer nordlys nær polerne og skaber et medium, der kan reflektere og bryde radiobølger.

Radiointerferens

Når solvind blander sig med ionosfæren, kan den resulterende turbulens enten forstærke eller forstyrre radiosignaler. I nogle tilfælde reflekteres signaler tilbage til Jorden over usædvanligt lange afstande - hundreder eller endda tusinder af miles - hvilket forårsager interferens med lovlige udsendelser. På andre tidspunkter fører ionosfærens ustabilitet til signalannullering, hvilket efterlader modtagere med dårlig eller ikke-eksisterende modtagelse.

Jordbaseret interferens

Intense soludbrud kan også påvirke elektronisk udstyr på jorden. Lange metalliske strukturer, såsom elledninger og kommunikationskabler, fungerer som antenner, der omdanner den indkommende partikelstrøm til elektriske strømme. Selvom disse strømme ofte er svage nok til kun at tilføje en lille mængde støj, kan stærkere hændelser overbelaste systemer, hvilket fører til beskadigelse af udstyr eller endda brande. Historiske telegrafledninger blev for eksempel direkte påvirket under Carrington-begivenheden.

Carrington-begivenhed i 1859

I 1859 udløste et massivt soludbrud en geomagnetisk storm, der forstyrrede telegrafsystemer over hele kloden. Telegrafledninger førte farlige strømme, der udløste brande og chokerede operatører. En undersøgelse fra Princeton University Press, med Dr. Stuart Clark (stipendiat fra Royal Astronomical Society), anslår, at en lignende begivenhed i dag kan forårsage katastrofale skader - potentielt $ 2 billioner i tab - ved at slå strømnettet ud og lamme moderne elektronik. NASA's Space Weather Prediction Center bekræfter, at en sådan begivenhed kan føre til omfattende, langvarige udfald, hvilket understreger vigtigheden af ​​at overvåge solaktivitet.