Solstormens energi motsvarar tio miljarder atombomber
Den 1 september 1859 blev den brittiske amatörastronomen Richard Carrington den förste att bevittna den största solstormen i modern tid. Från sitt privata observatorium såg han ett antal vita fläckar explodera på solens yta.
Då hade han ingen aning om att den besynnerliga företeelsen som han iakttagit precis hade skickat en skur av elektriskt laddade partiklar – plasma – mot jorden med lika hög energi som tio miljarder detonerade atombomber.
17 timmar senare, den 2 september 1859, fick en gigantisk solstorm natten att bada i polarsken. I USA och Europa fattade telegraferna eld till följd av de magnetiska störningarna.
För de mest troende jordborna rådde det inga tvivel: Undergången var nära. Fullt så illa gick det lyckligtvis inte.
Mindre än ett dygn efter att Richard Carrington observerade födelsen av den massiva solstormen var den över, och jorden blev sig lik igen.
Video: Upplev en solstorm på nära håll
Den 31 augusti 2012 fångade Nasas SDO-satellit (Solar Dynamics Observatory) födelsen av en solstorm på vår närmaste stjärna. Solutbrottet varade i knappt tre timmar, men har kortats ned i videon.
Magnetfält skyddar oss mot solstormar
När Richard Carrington skrev ned sina observationer visste han inte vad de kraftfulla, vita fläckarna var för något. I dag vet vi att det handlar om våldsamma explosioner i solens yttersta atmosfär, så kallade solutbrott eller koronamassutkastningar.
Solen följer normalt en elvaårscykel i vilken det fram till cykelns klimax uppträder allt fler solfläckar. Solfläckarna är aktiva områden med kraftfulla och instabila magnetfält som kan skapa starka solutbrott när den magnetiska energin frisätts.
Solutbrotten skickar ut gigantiska plasmamoln av energirika och laddade solpartiklar – huvudsakligen elektroner och protoner – från solens yta. Det är dessa massiva energiurladdningar som kallas solstormar.
Bara en tiondel av alla solstormar kolliderar med jordens magnetfält. När en solstorm emellanåt tar vägen förbi våra breddgrader, skyddar jordens magnetfält oss vanligtvis mot den massiva strålningen.
Är solstormen ovanligt kraftfull kan den dock pressa ihop jordens magnetfält så mycket att solpartiklarna lyckas ta sig in i jordens atmosfär.
Så här kan en solstorm träffa jorden
1. Solutbrott friger massiv energi
När solen får ett utbrott kastas glödheta plasmamoln fulla av elektriskt laddade solpartiklar mot jorden.
Det tar vanligtvis solstormen mellan tre och fyra dagar att nå jorden.
2. Solstorm träffar magnetfältet
Jordens magnetfältet pressas ihop när solstormen kolliderar med magnetfältet. På så sätt kan solpartiklarna ta sig in i atmosfären. Det sker oftast vid polerna eftersom magnetfältet naturligt avböjer partiklar i den riktningen.
3. Solstorm kortsluter elektricitet
En kraftig solstorm kan skapa magnetiska störningar på jorden samt avbrott i el och telefoni.
Satelliter kan också börja brinna eftersom de inte kan stå emot solstormens högenergiska protoner och elektroner.
Solstorm mörklade Kanada i timmar
Om jorden träffas av en solstorm av samma styrka som den 1859 kan energiurladdningen leda till betydligt mer än ett färgrikt avtryck på himlen. Enligt en rapport från Nasa kommer en solstorm av den kalibern att "dunka tillbaka oss till 1700-talet” och orsaka skador för mer än två biljoner dollar.
Når solstormen in i jordens atmosfär kan den nämligen överbelasta elnätet och rubba den elförsörjning som driver vår högteknologiska infrastruktur.
Solpartiklarna skapar elektromagnetiska fält som alstrar ström i elkablar och överbelastar elnätet med en massiv mängd ström. Om elnätet kollapsar slås elektronisk utrustning (exempelvis magnetkameror och respiratorer) på sjukhus, fabriker och i bostäder ut, trafiksignaler slocknar och tåg står stilla på rälsen.
Inom en snar framtid kommer en gigantisk solstorm att träffa jorden på samma sätt som 1859. Och då bryter helvetet lös. Michio Kaku, amerikansk teoretisk fysiker
Denna mörkläggning upplevde Kanada den 13 mars 1989, då en solstorm bröt igenom jordens magnetfält och slog ut elnätet i Québec. Sex miljoner kanadensare stod utan el i flera timmar.
Men en gigantisk solstorm orsakar inte bara skada nere på jordytan. Den kan dessutom komma att kortsluta alla de satelliter som kretsar runt jorden och levererar allt från tv-signaler, telefoni och gps-navigering till viktiga data om vädret och miljön.
Kan man förutspå en solstorm?
Om en solstorm skulle slå till igen dag är vi lyckligtvis mycket bättre rustade att agera på rätt sätt för att minimera skadorna.
Sedan 1996 har rymdsonderna Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) och Advanced Composition Explorer (ACE) övervakat solens yta för att bland annat varna elbolag för att en potentiellt farlig solstorm har satt kurs mot jorden.
Ett sådant varningssystem gör det möjligt att stänga av satelliter och släcka ned delar av elnätet innan solstormen kraschar in i oss.
År 2012 registrerade rymdsonderna en kraftfull solstorm som passerade jorden. Om solutbrottet ägt rum bara en vecka tidigare skulle vi enligt Nasa ha träffats av den "största solstormen sedan Carringtonhändelsen 1859”.
Den 23 juli 2012 exploderade solen och skickade den största solstormen på senare tid mot jorden. Solstormen slapp knappt jorden, eftersom den träffade den motsatta sidan av jordens bana runt solen.
Enligt den amerikanske teoretiske fysikern Michio Kaku är det dock bara en tidsfråga innan en solstorm av den kalibern träffar jorden.
Så här uttalade han sig till den brittiska tidningen Express 2019: “Yttre rymden är förstås jättestor, men när som helst kommer en gigantisk solstorm att träffa jorden på samma sätt som 1859. Och då bryter helvetet lös.”
Fakta om solstormar
Storlek
Solfläckar, som varnar om förestående solutbrott, är ungefär lika stora som jorden men kan variera mellan 4 000 och 50 000 kilometer i diameter.
Hastighet
En solstorm har en hastighet på omkring 400 km/s när den har färdats 150 miljoner kilometer från solen till jorden.
Temperatur
Solutbrottens enorma explosioner ger upphov till eldslågor större än jorden, med en temperatur på upp emot 100 miljoner grader kelvin. Det motsvarar nästan hundra miljoner grader Celsius.
Styrka
Solen följer normalt en elvaårscykel under vilken det fram till cykelns klimax uppkommer allt fler solfläckar. Då är aktiviteten på solens yta som kraftigast och risken för solstormar som störst. Den senaste cykeln kulminerade 2012.
Risk
En studie från 2016 visar att solen sannolikt kan ge upphov till solutbrott som är 10 000 gånger mer kraftfulla än det som ägde rum 1859. Dessa så kallade solfacklor uppkommer enligt forskarna en gång vart tusende år.