Sluneční bouře shazují družice, zapalují transformátory, ohrožují internet. Jejich počet přibývá

Sluneční aktivita se mění ve zhruba jedenáctiletých cyklech. Minulé maximum bylo roku 2014, další se očekává v následujících letech (kolem roku 2025). V dobách maxim se objevuje daleko víc slunečních skvrn, okolo nichž dochází ke slunečním erupcím a výronům koroální hmoty. To hvězda ze své korony vyvrhne hromadu žhavého, elektricky nabitého materiálu – plazmatu, které putuje sluneční soustavou.

Takto erupci 10. července zachytila ultrafialová kamera nejnovějšího satelitu Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA):

Na Zemi se plazma přímo nedostane, chrání nás magnetické pole naší planety. V něm ale umí nadělat pořádnou paseku.

Většinou jsou solární bouře neškodné, jen si pár šťastlivců na dalekém severu či jihu může užívat polární záři – nabité částice putují po magnetických siločarách, které směřují k magnetickým pólům Země (poblíž zeměpisných pólů). Občas nás ale plazma zasáhne silněji. To pak mohou pocítit různá elektrická a elektronická zařízení.

Polární záře nad Českem! Výjimečný jev byl vidět díky sluneční erupci

V dlouhých kovových drátech – elektrických či telekomunikačních – může sluneční bouře indukovat proud. Nejsilnější zaznamenaná bouře byla roku 1859; mnozí telegrafisté dostávali elektrický šok či jim přístroje vzplály (naopak jiní mohli vysílat i s odpojenými zdroji elektřiny). Polární záře se rozrostla daleko od severního pólu, byla vidět až v Karibiku či Kolumbii.

Menší geomagnetická bouře v březnu 1989 vyřadila elektrické vedení v kanadské provincii Québec. „Solární bouře může ve vyšších zeměpisných šířkách zasáhnout elektrickou infrastrukturu, ba poškodit transformátory, když se objeví dlouhé silné bouře,“ komentuje portál Space.com.

Náchylné podmořské kabely

Celosvětový internet už nezávisí tolik na kovových drátech, větší kapacitu mají optické kabely, kterým samotným geomagnetické bouře neublíží. Jenže ta dlouhá vedení mezi kontinenty potřebují každých 50-150 kilometrů posilovat signál tzv. repeaterem – a to už je elektronické zařízení, jež citlivé je. „Selhání byť jen jediného repeateru může vyřadit z provozu všechna vlákna kabelu kvůli slabé síle signálu či přerušení proudu,“ varuje ve své studii Sangeetha Abdu Jyothiová z Kalifornské univerzity v Irvine.

A takových repeaterů je na 9000 km dlouhém transatlantickém kabelu typicky přes sto, uvádí příklad. Když se rozbije, spravit ho musí speciální loď a trvá to dny, ba týdny. Řešení? Položit nová mezikontinentální spojení blíže k rovníku. Zatím jich většina vede severněji, tedy blíže k pólu, kde je riziko od geomagnetických bouří vyšší.  

Hrozí konec světa? Vědci se chystají na sluneční bouři, která by vymazala veškerou moderní techniku

Větší škody geomagnetické bouře páchají na oběžné dráze, s výškou ochrana od magnetického pole Země klesá. Riziko může hrozit elektronice družic – jejich komunikaci se Zemí, zhoršovat se například může satelitní navigace (GPS, Galileo aj.). V říjnu 2003 operátoři na několik dní „ztratili“ stovky družic.

Sluneční bouře ale také mohou s družicemi fyzicky „zamávat“; při kontaktu se solárním plazmatem na nízké oběžné dráze se může atmosféra zahřát a tím zhoustnout, což pak družici brzdí víc než obvykle. Může ji to vychýlit z oběžné dráhy, a když ji v tu chvíli operátoři nemají pod kontrolou, ztrácí možnost se aktivně vyhnout srážce s jiným satelitem či orbitálním šrotem.

Ztracené satelity

„Může to družice předčasně poslat do atmosféry, kde shoří, snížit životnost družic, zvýšit riziko orbitálních kolizí či odchýlit satelity z pozic optimálních pro jejich mise,“ konstatuje Nicola Foxová z NASA, ředitelka divize sluneční fyziky.

Elon Musk a jeho firma SpaceX zrovna letos 3. února ztratili hned 40 družic internetové konstelace Starlink. Geomagnetická bouře udeřila den po jejich startu, kdy ještě malé družice byly v bezpečném módu a nemohly manévrovat, aby houstnutí vzduchu vykompenzovaly. Shořely pak v atmosféře, uvedl portál Space.com.

V Česku družice umíme, říká český astrofyzik. Podílí se na významné vesmírné misi

„Existuje síť družic, které Slunce monitorují. Vidíme, že dochází k nějaké erupci a výronu koronální hmoty, a jsme schopni říci, jakou rychlostí a směrem se to pohybuje. K Zemi to dorazí za den, dva,“ popsal v Epicentru Blesku Jan Souček z ústavu fyziky atmosféry Akademie věd. „Často ale předpovědi nejsou přesné, stane se, že nakonec ten výron při pohybu plazmatem sluneční soustavy rozptýlí, odkloní.“

Předpovědi zpřesnit a prodloužit mají i dvě sofistikované sondy, jež v minulých letech odstartovaly ke Slunci – Parker Solar Probe z USA a evropský Solar Orbiter, na jehož několika přístrojích se podíleli i čeští experti a vědci včetně Jana Součka.

„Myslím, že apokalyptické vize jsou lehce přehnané, společnost by se s tím vyrovnala, ale mohlo by to způsobit významné problémy v letecké dopravě, v telekomunikacích…“ konstatoval Souček. „Kdyby jev byl skutečně extrémní, asi to může způsobit rozsáhlý blackout ­– výpadek proudu, ale asi ne celosvětový.“

Jak se Slunce probouzí, erupcí bude přibývat – a možná víc, než odborníci pro tento cyklus předvídali. Napřed se očekával podprůměrný cyklus, ale už se odhady revidují, uvedla Foxová z NASA. Pak je loterií, zda zrovna výron trefí Zemi. Kapacity k varování se zlepšují, zároveň ale na oběžné dráze přibývá družic. A každá jedna srážka povede k vystřelení dalších kusů šrotu různými směry a rychlostmi. Na zemi zatím stále více systémů závisí na elektřině, internetu i satelitní navigaci. Jsme tedy na silnou sluneční bouři dostatečně připraveni?