Axina

Třetí epizoda páté série amerického dokumentárního televizního seriálu Tajemný vesmír je věnována magnetické bouři na Zemi a jejím důsledkům.

Axina

Obrovská magnetická bouře. Plazma, nesoucí energii odpovídající deseti tisícům jaderných hlavic, vystřeluje ze Slunce a míří přímo k Zemi. Je zcela zničena energetická síť celých kontinentů. Televize, rádio, internet – nic nefunguje. Stejně tak neteče voda a na celém světě se postupně zastavují dodávky paliva a potravin. Důsledky magnetické bouře postihnou celou planetu. Během roku zemřou miliony lidí. Infrastruktura všech zemí je v troskách a možná už nikdy nebude obnovena.

To není katastrofický film, to je zpráva Národní akademie věd Spojených států amerických z roku 2009. A někteří odborníci se obávají, že globální katastrofa, která je v ní načrtnuta, může brzy přijít.

Polární záře jsou důsledkem koronárního výtrysku hmoty ze Slunce. Jedná se o masivní magnetickou sluneční erupci. Miliardy tun sluneční hmoty jsou vrženy do prostoru. Jsou elektricky nabité, magneticky polarizované a míří přímo na nás. Tato oblaka hmoty mají v průměru třeba 160 000 km. Jsou velká jako třetina Slunce. Je to jako by se celá řeka Mississippi řítila rychlostí 1,5 milionu km/hod.

90 sekund po té, co Američané vidí polární záři, se většina kontinentu ponoří do tmy. Magnetická bouře vysílá extrémně vysoké napětí do elektrického vedení v celé Severní Americe. To vytváří velmi silné magnetické pole, které indukuje další napětí a tak pořád dokola. Napětí je tak silné, že se roztaví dráty a pak se uvolní velké množství energie. V dalších a dalších městech vybuchují transformátory. Elektřina zmizí. Stejně tak spojení. Shoří satelity. Nefungují telefony, televize, rádio ani internet.

Bude poškozena celá infrastruktura. Nebudeme komunikovat, nebudeme mít spoustu různých věcí. A elektřina se nevrátí. Jedna magnetická bouře může poškodit tolik transformátorů, že k jejich výměně bude zapotřebí výrobních možností celého světa po několik let.

Infrastruktura se bez energie zhroutí. První na řadě je voda. Bez elektrických čerpadel vodovody ve městech vyschnou během jediného dne. Totéž platí pro benzínová čerpadla a benzínové stanice. Bez paliva se zastaví vnitrostátní doprava. Tím pádem dodávky potravin do supermarketů. Lidé nemohou opustit města, protože mají prázdné nádrže automobilů. Bez elektrické energie a telefonního spojení nemohou použít ani bankomaty, ani své kreditní karty. Žádná energie, žádné palivo, žádné jídlo, žádná voda. A konec v nedohlednu. V podstatě se vrátíme do středověku.

Obrovská magnetická bouře má planetární rozměr. Nezasáhne celé kontinenty, ale pravděpodobně celou planetu. To není jenom magnetická bouře, to je magnetická apokalypsa. Ekonomika utrpí bilionové ztráty. A nebudou to jediné ztráty. Ztráty na životech budou obrovské. Může zemřít třetina až polovina obyvatel civilizované části světa. Zní to nepravděpodobně? Ale to jsou přesné zprávy Národní akademie věd Spojených statů amerických z roku 2009.

Nejsou to jen dohady. V roce 1989 sluneční magnetická bouře přerušila dodávku elektřiny v Quebecu. Způsobila blackout v celé kanadské provincii. Ale to byla malá magnetická bouře. V průběhu posledních 30 let jsme byli svědky magnetických bouří, které byly 10x větší, než ta v roce 1989.

Nová generace slunečních družic nám ukázala, jak velké tyto sluneční erupce jsou a jak zranitelná je naše planeta. Jako společnost nejsme připraveni na dlouhodobý výpadek elektrické sítě.

Dá se tomuto scénáři zabránit?

Možná. Ale pouze pokud pochopíme jednu ze základních vesmírných sil, jednu z nejméně prozkoumaných - magnetismus. Magnetismus je klíčem k pochopení mnohého z fyziky, protože ovlivňuje spoustu věcí. Má vliv na kondenzaci planet, působí na vznik galaxií, ovlivňuje kolaps černých děr. Magnetismus je všude a téměř ve všem. Je to jedna ze 4 základních fyzikálních veličin. Síla, která drží pohromadě samotný vesmír.

Fyzika rozeznává 4 základní přírodní síly. Silnou jadernou interakci, která drží pohromadě atomy. Slabou jadernou interakce, která má co do činění se stabilitou částic a atomů. Gravitaci, kterou všichni známe. Čtvrtou silou je síla elektromagnetická. Elektřina a magnetismus jsou ve skutečnosti dvě strany jedné mince.

Jako něco tak základního, bývá magnetismus často přehlížen. Magnetismus není něco, čím bychom se běžně zabývali. Magnetismus nemůžeme cítit, není součástí naší každodenní zkušenosti. Klíčovou vlastností magnetismu je přitahování a odpuzování. Ve skutečnosti je magnetismus jedinou silou, která nám zabraňuje procházet zdmi nebo propadnout se podlahou. Molekuly a atomy jsou extrémně malé. Prostor mezi atomy je velký. Na atomární úrovni se téměř vše skládá z prázdného prostoru.

Od technologické katastrofy nás dělí doslova jediná magnetická bouře. Celý rozsah katastrofy si můžeme představit jenom díky nejnovějším poznatkům o Slunci. Nové znepokojující informace z družic by nám mohly pomoci předpovědět blížící se smrtící úder magnetické superbouře.

Slunce neustále vyvrhuje hmotu. Od radiace a rentgenových paprsků přes sluneční erupce až po koronární výtrysky hmoty. Důvodem, proč nás tyto koronární výtrysky pravidelně nezasahují, je ten, že je Země chráněná. Zemi obklopuje ohromné magnetické pole, tzv. magnetosféra. Když dojde ke sluneční erupci a k výtrysku sluneční hmoty, je magnetické pole Země naší záchranou, naším štítem. Magnetosféra je gigantické magnetické pole vytvářené rotujícím metalickým jádrem planety. Rozprostírá se do vzdálenosti téměř 70 000 km. Stejně jako se od sebe odráží permanentní magnety, tak zemská magnetosféra odráží magnetizované plazma ze Slunce. Milióny tun přehřátého plazmatu zasahují naši planetu a za normálních okolností ji obtečou. Nabité částice se snaží proniknout dovnitř, ale odrazí se a jsou odkloněny magnetickým polem. Jenom malé kousky plazmatu proniknou malými otvory v magnetosféře na pólech planety. Tam je můžeme pozorovat jako polární záři.

Dokáží vědci předvídat sluneční erupce a koronární výtrysky hmoty dřív, než k nim dojde?

Každých 11 let dosáhne svého maxima počet slunečních skvrn, koronárních erupcí a s tím souvisejících jevů. Dokážeme zhruba předpovědět, kdy se to stane. Nedokážeme ale předpovědět, kde se objeví konkrétní skupina sluneční skvrn nebo koronární výtrysk hmoty. Koronární výtrysky hmoty jsou spojeny se slunečním cyklem. Vrcholí během slunečního maxima dvakrát nebo třikrát denně. Jejich počátek provází nádherná sluneční bouře...

Pokud má Země magnetické pole, mají ho i jiné planety?

Podle NASA je to zásadní otázka. Magnetická pole jiných planet mohou odhalit budoucnost Země. Teprve se začátkem vesmírných programů v roce 1960 jsme byli schopni detekovat magnetická pole jiných planet. Objevy byly překvapivé.

Všechny 4 obří planety - Jupiter, Saturn, Uran a Neptun - mají v současnosti aktivně vytvářená magnetická pole. Jupiterovo magnetické pole je nejsilnější v celé Sluneční soustavě. Rozkládá se 4 000 000 km nad jeho povrchem a plní stejnou funkci jako magnetické pole Země. Na Jupiteru a Saturnu můžeme pozorovat polární záři.

Blíže ke Slunci se planetární magnetická pole záhadně vyskytují méně. Merkur má velmi slabou magnetosféru (asi 1 procento zemské). Venuše nemá magnetické pole žádné.

Nejzáhadnější ze všech je v tomto směru Mars. Nemá globální magnetické pole. Na konci 90-tých let minulého století sonda Mars Glober Surveyor však našla malá magnetická pole roztroušená po povrchu planety. V NASA si myslí, že se jedná o paleomagnetismus, pradávný pozůstatek z doby před miliardami let.

Naše planeta obrací své magnetické pole každých několik set tisíc let. Změna už několikrát proběhla. Až se bude magnetické pole opět obracet, může planeta zůstat bez ochranné magnetosféry po dobu několika dní nebo i déle. Pak by se na ní velmi reálně mohl opakovat osud Marsu.

Planetární katastrofě lze předejít, ale potřebné kroky je třeba udělat už brzy. Magnetická bouře, která zasáhla v roce 1989 Quebec, byla malá. Mnohem větší bouře byla zaznamenána v roce 1859. Polární záře byla vidět daleko na jihu, až na Kubě. Telegrafní dráty, táhnoucí se napříč Amerikou, bzučely a jiskřily, dokud je obrovské přepětí nezkratovalo. Bouře v roce 1859 byla 10x větší, než bouře v roce 1989.

Co by se stalo, kdyby obrovská magnetická bouře zasáhla naši planetu dnes?

Katastrofu by spustila sluneční skvrna erupcí na povrchu Slunce, která by vystřelila miliardy tun hmoty přímo k Zemi. V 8 minutách by rentgenové a gama paprsky zničily většinu družic. Naše společnost, spojená dráty, by "oslepla". Žádná GPS, žádná letecká navigace, žádná satelitní nebo kabelová televize. Během 8 až 16 hodin by ohromné množství sluneční hmoty zasáhlo zemskou magnetosféru, prorazilo ji a vybuchlo přímo na planetě. Rozvodná infrastruktura by zaznamenala vysokou indukci proudu, který by začal proudit rozvody vysokého napětí. Způsobilo by to výbuchy výkonových transformátorů po celé Zemi. Pokud odejdou transformátory, odejde s nimi každé připojené elektrické zařízení. Pokud se přeruší dodávky elektrického proudu, ostatní infrastruktury se zhroutí okamžitě nebo během několika dnů.

Znovu obnovit celou síť může trvat více než 10 let. Náklady na opravu jsou ohromující, ztráty na lidských životech znepokojující. Odhady naznačují, že velká magnetická bouře by mohla přinést smrt třetině až polovině obyvatelstva rozvinutého světa. Za oběť magnetické bouři by padlo asi 100 milionů lidí ve Spojených státech amerických, 250 milionů lidí v Evropě a asi 1 miliarda lidí v Asii.

Můžeme udělat něco pro to, abychom zabránili takovémuto typu destrukce?

Odborníci se to na základě podrobného sledování vybuchování povrchu Slunce snaží naplánovat. Zároveň projektují lepší ochranné štíty pro kabely a transformátory. Je třeba vymyslet způsob, jak tyto změny provést u stávajících elektrických sítí. Jsme stále na počátku pokusů přijít na to, jak tyto infrastruktury lépe zabezpečit.

Apokalyptická síla magnetické bouře nám ukazuje, jak zásadní je magnetismus pro naše životy a samotný vesmír. Magnetismus je velmi důležitou přírodní silou, která řídí náš každodenní život. Lidé o magnetismu většinou nepřemýšlejí. Stejně jako ryba ve vodě nemyslí na vodu. Elektromagnetismus je všude. Drží všechno pohromadě. Udržuje atmosféru. Dýchání i vidění je důsledek elektromagnetické interakce. Magnetismus je jednoduchá síla, jedna z nejzákladnějších ve vesmíru. Když budeme mít štěstí, ochrání naši planetu před obrovskou silou Slunce. Pro obyvatele Země je to jedna z nejpřehlíženějších sil ve vesmíru. Přesto nám magnetismus dává a může vzít všechno.

Tip: Pusťte si video od 30. do 34. minuty. Ne všechny informace, které obsahuje video, jsou uvedeny i v doprovodném textu.

14.03.2018, 10:15:14   Publikoval Axinakomentářů: 14