De Carrington-gebeurtenis – de grootste zonnestorm in de geschiedenis
Tijdens zonnestormen, zoals de Carrington-gebeurtenis, blaast de Zon materiaal de ruimte in en dat materiaal kan verwoestend zijn voor onze technologie. De Carrington-gebeurtenis was een grote zonnestorm die begin september 1859 plaatsvond. Dit was enkele maanden voor het zonnemaximum van 1860. In augustus 1859 keken astronomen over de hele wereld gefascineerd toe hoe het aantal zonnevlekken toenam. Onder hen bevond zich Richard Carrington in Redhill, Surrey in het Verenigd Koninkrijk.
Gelukkig voor het leven op Aarde is de Zon opmerkelijk constant in de warmte en het licht dat ze uitstraalt. De Zon kan echter ook materie de ruimte in schieten. Hoewel deze uitstoot gedurende het grootste deel van de menselijke geschiedenis onopgemerkt is gebleven.
Tegenwoordig kunnen deze verschijnselen, bekend als ruimteweer, drastische effecten hebben op satellieten en andere elektronische technologie waarop we vertrouwen.
De oorsprong van ruimteweer kan worden herleid tot verdraaiingen in het magnetische veld van de Zon. Dit leidt tot donkere vlekken of zonnevlekken op het oppervlak.
Uit deze plekken kunnen zonnevlammen, plasmawolken (coronal mass ejections = CME’s) en andere verschijnselen ontstaan. Die kunnen mogelijk gevaarlijke gevolgen hebben voor onze technologische manier van leven.
Zonnevlekkenactiviteit stijgt en daalt in een cyclus van 11 jaar en we naderen momenteel het volgende zonnemaximum dat verwacht wordt in 2025. Het is dus een goed moment om eens naar de ergste zonnestormen te kijken.
Wat is een zonnestorm?
Hoewel ruimteweer uiteindelijk op de Zon ontstaat verwijst de term zonnestorm naar gebeurtenissen op of nabij onze eigen planeet, wanneer materiaal dat door de Zon wordt uitgestoten ons bereikt. Er zijn twee verschillende soorten zonnestormen: geomagnetische stormen en zonnestralingsstormen.
De eerste hiervan vindt plaats wanneer een klont materiaal van de Zon, een zogenaamde plasmawolk of CME de magnetische omgeving van de Aarde verstoort. De tweede verwijst naar een stroom van veel sneller bewegende deeltjes die door de Zon worden uitgestoten.
Hoe gevaarlijk het ook klinkt, we worden grotendeels beschermd tegen de effecten ervan door het aardmagnetisch veld. Net als de meeste satellieten in een baan om de Aarde. Als gevolg hiervan zijn zonnestralingsstormen alleen een echt serieus probleem voor missie ver weg van de Aarde.
De Carrington-gebeurtenis
Op 1 september 1859, toen Richard Carrington de zonnevlekken aan het schetsen was, zag hij uit een van hen een lichtflits, een zonnevlam, komen. Deze zonenvlam ging vrijwel zeker gepaard met een plasmawolk want een dag later kreeg de Aarde te maken met een ongekende geomagnetische storm. Deze storm zorgde ervoor dat telegraafsystemen in de war raakten en er was op grote schaal poollicht zichtbaar. Normaal beperkt poollicht zich tot de poolgebieden maar nu was het ook zichtbaar in de tropen.
Carrington telde een en een bij elkaar op en realiseerde zich dat de zonnevlam die hij had gezien vrijwel zeker de oorzaak was van deze enorme aardmagnetische storing. Dit was een verbinding die nog nooit eerder was gemaakt. De zonnestorm van 1859 staat nu dus bekend als de Carrington-gebeurtenis (Carrington Event in het Engels).
Plasmawolken (CME’s)
De grootste plasmawolken bevatten miljarden tonnen materiaal van de Zon en ze vliegen weg van de Zon met een snelheid van wel 2000 kilometer per seconde. Ze bevatten een eigen magnetisch veld en dit kan grote schade aantichten aan het magnetische veld van de Aarde als het daar mee contact maakt.
We weten dat dit al sinds mensenheugenis gebeurt; een in januari 2022 gerapporteerd onderzoek onthulde dat een krachtige zonnestorm, die 9200 jaar gleden de Aarde trof, radioactieve deeltjes achterliet diep in het ijs op Groenland.
Een eerder onderzoek, uit 2020, suggereerde dat er in 42 van de voorgaande 150 jaar zware aardmagnetische stormen voorkwamen – veel vaker dan eerder werd gedacht.
Effecten van zonnestormen
Wetenschappers hebben geomagnetische stormen onderverdeeld in verschillende klassen van G1 tot G5. Een G1 geomagnetische storm zorgt voor meer poollicht en kleine variaties in voedingen. Een G5 bevat catastrofale gebeurtenissen zoals een Carrington-gebeurtenis.
In het midden van de schaal bevindt zich G3 en dergelijke geomagnetische stormen zijn vrij algemeen. Zo vond er eind maart 2022 eentje plaats. Een G2 kan grote schade aanrichten. Zo verloor SpaceX in februari 2022 tijdens een G2-storm 40 Starlink satellieten. Door de veranderingen in het aardmagnetisch veld konden die satellieten niet de juiste hoogte bereiken.
Zijn zonnestormen gevaarlijk?
Hoewel zonnestormen zelden een directe bedreiging vormen voor het menselijk leven bestaat wel het risico dat ze via elektromagnetische effecten van invloed kunnen zijn op veiligheidskritieke systemen zoals ruimte gebaseerde communicatie-, navigatie- en meteorologische diensten en de elektriciteitsdistributie op Aarde.
Men vermoedt dat als een storm op de schaal van de Carrington-gebeurtenis vandaag de dag zou plaatsvinden dit zou leien tot een internet-apocalyps waardoor grote aantallen mensen en bedrijven offline zouden gaan. Om deze reden vermeldt bijvoorbeeld de Britse regering in haar National Risk Register ongunstig ruimteweer als een van de ernstigste natuurlijke gevaren en hebben bedrijven noodplannen klaarliggen om ernstige gebeurtenissen aan te pakken, zolang ze tenminste voldoende ervoor zijn gewaarschuwd.
Eerste publicatie: 1 juli 2022
Bron: space.com, ESA, NASA
