Συναγερμός για μια διαστημική καταιγίδα: 90 δευτερόλεπτα από την καταστροφή

Πηγή: NewScientist, 23 Μαρτίου 2009

Είναι μεσάνυχτα, στις 22 Σεπτεμβρίου 2012 και ο ουρανός πάνω από το Μανχάταν είναι σκεπασμένος με μία αυλαία από πολύχρωμα φώτα που τρεμοσβήνουν. Λίγοι κάτοικοι της Νέας Υόρκης είδαν τότε το σέλας μακριά προς το νότο, όμως το γοητευτικό θέαμα δεν κράτησε πολύ. Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, τα φώτα χαμηλώνουν και τρεμοσβήνουν. Ξαφνικά και μια στιγμή το φως γίνεται εκτυφλωτικό. Και αμέσως μετά όλα τα φώτα σβήνουν, απόλυτο σκοτάδι. Εντός 90 δευτερολέπτων, ολόκληρο το ανατολικό μισό τμήμα των ΗΠΑ μένει χωρίς ηλεκτρικό.

Ένα χρόνο αργότερα και εκατομμύρια Αμερικανοί είναι νεκρό και και οι δομές έχουν διαλυθεί. Η Παγκόσμια Τράπεζα κηρύσσει τις ΗΠΑ αναπτυσσόμενη χώρα. Ευρώπη, Σκανδιναβία, Κίνα και Ιαπωνία, επίσης, αγωνίζονται να ανακάμψουν από την ίδια μοιραία κατάσταση - που προκάλεσε μια βίαιη κοσμική καταιγίδα, που σημειώθηκε 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά στην επιφάνεια του ήλιου.

Σέλας από μια γεωμαγνητική καταιγίδα

Ακούγεται γελοίο. Σίγουρα ο ήλιος δεν θα μπορούσε να προκαλέσει μια τόσο μεγάλη καταστροφή στη Γη. Ωστόσο, μια ασυνήθιστη έκθεση που χρηματοδοτείται από τη NASA και εκδόθηκε από την Αμερικανική Εθνική Ακαδημία Επιστημών (NAS) τον Ιανουάριο του 2009,  ισχυρίζεται ότι αυτό το εφιαλτικό σενάριο θα μπορούσε να γίνει ακριβώς όπως περιγράψαμε πιο πάνω.

Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, οι δυτικοί πολιτισμοί έχουν μπολιαστεί με σπόρους της καταστροφής τους. Ο δικός μας σύγχρονος τρόπος ζωής, με την εξάρτηση από την τεχνολογία, μας έχει εκθέσει ακούσια σε ένα ασυνήθιστο κίνδυνο: μπάλες πλάσματος που θα εκτινάσσονται από την επιφάνεια του ήλιου θα μπορούσαν να εξαφανίσουν τα μεγάλα ηλεκτρικά δίκτυα, με καταστροφικές εννοείται συνέπειες.

Η σκέψη του πόσο καταστροφικό θα είναι αυτό το σενάριο μας κόβει την ανάσα. "Είμαστε όλο και περισσότερο πιο κοντά στην άκρη μιας πιθανής καταστροφής", λέει ο Daniel Baker, ένας ειδικός στον διαστημικό καιρό στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο και πρόεδρος της επιτροπής της NAS που είναι αρμόδια για την έκθεση.

Δύσκολα συλλαμβάνει ο ανθρώπινος νους την πιθανότητα ο ήλιος να καταστρέψει ένα μεγάλο κομμάτι της ανθρώπινης προόδου. Κι όμως μπορεί να συμβεί, αν μια μεγάλη ποσότητα ηλιακού πλάσματος - δισεκατομμύρια τόνους φορτισμένα σωματίδια υψηλής ενέργειας - μεταφερθεί από τους ηλιακούς ανέμους και πλήξει το μαγνητικό πεδίο της Γης. Το φαινόμενο αυτό, που ονομάζεται στεμματική εκτίναξη μάζας, όταν εκδηλώνεται μας προστατεύει η γήινη μαγνητική ασπίδα αλλιώς αν το φαινόμενο είναι έντονο και η 'ασπίδα' ανοίξει, το αποτέλεσμα θα είναι καταστροφικό.

Η εισβολή του πλάσματος στην ατμόσφαιρα θα προκαλέσει ταχείες αλλαγές στη διαμόρφωση του μαγνητικού πεδίου της Γης που, εν συνεχεία, επάγουν ρεύματα στα μακριά σύρματα των μεγάλων ηλεκτρικών δικτύων. Τα δίκτυα δεν έχουν κατασκευαστεί για να χειρίζονται αυτό το είδος ηλεκτρικού ρεύματος. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος είναι στους μετασχηματιστές από υψηλή στην χαμηλή τάση και το αντίστροφο που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά της τάσης  στο εσωτερικό της χώρας. Η αύξηση του συνεχούς ρεύματος δημιουργεί ισχυρά μαγνητικά πεδία με αποτέλεσμα τον κορεσμό των πυρήνων του μετασχηματιστή. Το αποτέλεσμα είναι ένα πολύ ισχυρό ρεύμα που θερμαίνει και λιώνει τα χάλκινα καλώδια. Αυτό ακριβώς συνέβη στο Κεμπέκ, το Μάρτιο του 1989, και έξι εκατομμύρια άνθρωποι έμειναν για 9 ώρες χωρίς ηλεκτρική ενέργεια. Όμως, τα πράγματα θα μπορούσαν να ήταν πολύ, πολύ χειρότερα από αυτό. Ακόμα χειρότερα και από τις καταστροφές λόγω του τυφώνα Κατρίνα.

Αλλά αν την επόμενη φορά η καταιγίδα πλάσματος είναι ισχυρή; Τότε τα αποτελέσματα θα είναι πολύ χειρότερα και η καταστροφή των δικτύων διανομής ηλεκτρικού ρεύματος θα φτάσει μέχρι τους σταθμούς παραγωγής. Ο πλανήτης θα βυθιστεί όχι μόνο στο σκοτάδι, αλλά και δεν θα υπάρχει νερό στις πόλεις μιας και η άντλησή του από τις δεξαμενές απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια.

Το μετρό, τα τρένα, το τραμ θα σταματήσουν. Η αγορά δεν θα έχει πια αγαθά καθώς οι αντλίες της βενζίνης δεν θα λειτουργούν στα πρατήρια. Τα σπίτια φυσικά δεν θα έχουν θέρμανση ή ψύξη. Στα νοσοκομεία θα θα γίνονται εγχειρήσεις μιας και οι εφεδρικές γεννήτριες θα έχουν επάρκεια ενέργειας το πολύ για τρία εικοσιτετράωρα.

Αν το ηλεκτρικό δίκτυο υποστεί εκτεταμένες βλάβες η αποκατάσταση τους μπορεί να απαιτήσει μήνες. Σκεφθείτε ότι τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας με λιγνίτη θα δουλέψουν μέχρις να εξαντληθεί η πρώτη ύλη τους. Η εξόρυξη και η μεταφορά του λιγνίτη θα σταματήσει. Τα πυρηνικά εργοστάσια θα σταματήσουν αφού είναι προγραμματισμένα να κλείνουν όταν παρουσιαστεί έλλειψη ενέργειας και δεν επανέρχονται σε λειτουργία, παρά μόνον όταν έχουν ξανά ρεύμα.

Χωρίς ενέργεια για θέρμανση, ψύξη και πάγωμα των τροφίμων ο κόσμος θ’ αρχίσει να πεθαίνει μέσα σε λίγες ημέρες. Πρώτοι απ’ όλους κινδυνεύουν εκείνοι που η ζωή τους βασίζεται στη χορήγηση φαρμάκων. Τα φάρμακα επαρκούν για λίγες ημέρες μόνο και όταν τελειώσουν, όπως για παράδειγμα η ινσουλίνη, ο κόσμος θα πεθάνει.

Στην πραγματικότητα η καταστροφή λόγω της δραστηριότητας του Ήλιου, θα ήταν πολύ χειρότερη από την καταστροφή του τυφώνα Κατρίνα, που ο κοινωνικός και οικονομικός αντίκτυπος του υπολογίσθηκε από 81 δισ. έως 125 δισεκατομμύρια δολάρια. Σύμφωνα με την έκθεση NAS, οι επιπτώσεις από το σενάριο μιας "σοβαρής γεωμαγνητικής καταιγίδας" θα μπορούσε να φθάσει τα 2 τρισεκατομμύρια δολάρια. Και αυτό για το πρώτο έτος μετά την καταιγίδα. Η NAS υπολογίζει την πλήρη ανάκτηση σε 4 έως 10 χρόνια. Είναι αμφίβολο εάν οι ΗΠΑ θα φτάσουν ποτέ στην ίδια κατάσταση.

Ας σημειωθεί ότι επιστήμονες που δεν μετείχαν στην έρευνα, αλλά γνωρίζουν καλά το αντικείμενο, σχολίασαν την έκθεση λέγοντας ότι όλα όσα αναφέρει δεν είναι ένα τρομοκρατικό σενάριο με στόχο να φοβίσει τον κόσμο, αλλά με στόχο να πείσει τις κυβερνήσεις των χωρών που απειλούνται να λάβουν προληπτικά μέτρα και να εκπονήσουν σχέδιο αντιμετώπισης της κατάστασης. Όπως για παράδειγμα, αν υπάρχει αρκετός χρόνος για προειδοποίηση, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας μπορεί να λάβουν προληπτικά μέτρα, όπως η προσαρμογή των τάσεων και των φορτίων, καθώς και στον περιορισμό των μεταφορών της ενέργειας έτσι ώστε οι απότομες αιχμές στο ρεύμα να μην προκαλέσουν ένα καταρράκτη καταστροφών.

Υπάρχουν όμως και άσχημα νέα. Το σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης, γίνεται όλο και πιο αναξιόπιστο μέρα με τη μέρα. Τα όργανα θα πιάσουν μια μαγνητική ηλιακή καταιγίδα, λόγω της στεμματικής εκτίναξης μάζας, σε 15 λεπτά από τότε που θα ξεκινήσει από τον Ήλιο για τη Γη. Αν φθάσει πολύ γρήγορα δεν θα μπορούμε να κάνουμε τίποτα.

"Δεν πιστεύω ότι η έκθεση της NAS είναι καταστροφολογική", λέει ο Mike Hapgood, που προεδρεύει της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος για τον διαστημικό καιρό. Άλλοι εμπειρογνώμονες, όπως ο James Green της NASA, συμφωνούν. "Οι επιστήμονες είναι από τη φύση τους συντηρητικοί και αυτή η ομάδα είναι πραγματικά λογική", λέει ο James Green . "Πρόκειται για μια δίκαιη και ισορροπημένη έκθεση."

Η αιτία των στεμματικών εκτινάξεων μάζας στον ήλιο

Οι εκτινάξεις στεμματικής μάζας (CME) γίνονται επειδή ο ισημερινός του ήλιου περιστρέφεται γρηγορότερα από τους πόλους του. Αυτή η διαφορική περιστροφή συστρέφει το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται στο κέντρο του ήλιου. Αναγκάζει έτσι τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου να μπλεχτούν μεταξύ τους.

Όταν δε αυτές οι γραμμές γίνουν τόσο πεπλεγμένες που φθάσουν στο σημείο να διασπαστούν, τότε αποδεσμεύουν τεράστια ποσά ενέργειας υπό μορφή CME, οι οποίες μπορούν να εκτινάξουν δισ. τόνων πλάσματος. Το πλάσμα είναι 'δεμένο' με τις γραμμές των μαγνητικών πεδίων κινούμενο προς το διάστημα με μια ταχύτητα εκατομμύρια χιλιομέτρων την ώρα.

Το πλάσμα αυτό μπορεί να δημιουργήσει την καταστροφή με δύο τρόπους.

Αρχικά, συμπιέζει τη γήινη μαγνητική ασπίδα, γνωστή ως μαγνητόσφαιρα, η οποία μπορεί να επιτρέψει στα σωματίδια υψηλής ενέργειας να διαπεράσουν το εξωτερικό περίβλημα των γεωστατικών δορυφόρων και να αναστατώσουν τα ηλεκτρονικά τους.

Αφετέρου, οι γραμμές των πεδίων μέσα στο πλάσμα συνδέονται με τις γραμμές στη μαγνητόσφαιρα της Γης, δημιουργώντας ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα που μπορούν επίσης να έχουν επιπτώσεις στους δορυφόρους, καθώς επίσης και στα δίκτυα του ηλεκτρικού ρεύματος πάνω στη γήινη επιφάνεια.