Ameriški znanstveniki so izračunali, kdaj bo na Soncu izbruhnil presežek, uničujoč za človeško civilizacijo. Uporabili so geološke in astronomske podatke o podobnih dogodkih, ki so se zgodili na Soncu in drugih zvezdah. Po njihovih ugotovitvah se močan izmet koronalne mase, ki lahko privede do skoraj popolnega izginotja življenja na Zemlji, zgodi enkrat na 20 milijonov let. Raziskave na to temo so na voljo v elektronski knjižnici arXiv.org.
Najmočnejša geomagnetna nevihta v zgodovini opazovanj ima svoje ime - Carrington Event. Zgodilo se je 1. septembra 1859, povzročil pa ga je velik izmet koronalne mase zaradi močnega sunka sonca. Motenje Zemljinega elektromagnetnega polja je privedlo do odpovedi telegrafskih sistemov v ZDA in Evropi. Za izvajalce so poročali o šokih. Auroras so opazili v številnih regijah planeta. Bili so zelo svetli in so bili vidni celo nad južnimi širinami - na primer nad Karibskimi otoki in osrednjo Afriko. Na Severni polobli so lahko ponoči brali časopise in kopači zlata v Skalnikih so severne luči zmešali zori.
Leta 2013 so strokovnjaki iz Lloydovega londonskega in ameriškega Atmosferskega in okoljskega raziskovanja (Atmospheric and Environmental Research) ocenili vpliv dogodka Carrington na sodobno gospodarstvo. Po njihovih izračunih bi ZDA samo izgubile 0,6-2,6 bilijona dolarjev. Znanstveniki ocenjujejo, da se to zgodi na vsakih 500 let. Vendar pa se sončni žarki, ki bi lahko privedli do ponovitve sončne "nevihte", pojavljajo veliko pogosteje. Eden od njih je bil posnet 23. julija 2012, a koronska množična izmet je minila mimo Zemlje.
Energija velikih sončnih žarkov doseže približno 10 32 erg, kar znatno presega energijo, ki bi jo bilo mogoče dobiti s sežiganjem vseh dokazanih zalog fosilnih goriv na Zemlji. Vendar pa so možni veliko močnejši in izjemno redki nadzidki, ki bi lahko resno vplivali na biosfero planeta in povzročili globalno izumrtje.
Astronomi na univerzi Harvard so to možnost cenili. Domnevali so, da se globalna izumrtja zgodijo vsakih 26 milijonov let, zato bi se na koncu teh časov morali pojaviti izbruhi. Da bi ugotovili, kako pogosto se pojavljajo sončne nevihte, so znanstveniki pogledali ustrezno znanstveno literaturo. Japonski znanstveniki so na primer analizirali podatke iz vesoljskega teleskopa Kepler, ki je opazoval približno sto tisoč zvezd, in prišli do zaključka, da se preplast z energijo 10 34 erg pojavi na vsakih dva tisoč let.
Foto: NASA Goddard Center za vesoljske polete
Kozmična katastrofa take razsežnosti naj bi se v sončnem sistemu zgodila leta 775 AD, čeprav o tem ni trdnih dokazov. Leta 993 bi se lahko zgodil še en možen superplast. Na podlagi teh in drugih podatkov astronomi verjamejo, da Sonce vsakih 20 milijonov let odda 10 37 -10 38 erg energije. Intervali med izbruhi so lahko bolj nepravilni, kar spet omogoča, da jih povezujemo z obsežnimi izumrtji.
Bliskavica 10 37 erg je sto tisočkrat močnejša od bliskavice 10 32 erg. Kakšne bi lahko bile posledice tega dogodka za Zemljo in njene prebivalce?
Promocijski video:
Življenje na Zemlji je zaščiteno pred kozmičnim sevanjem z gosto atmosfero, magnetnimi polji in plastjo ozona, ki preprečuje, da bi najbolj škodljivi ultravijolični žarki (UF-B in UF-C) prišli do teles ljudi in živali. Težava je v tem, da so vlogo teh dejavnikov preučevali le med običajnimi izbruhi, zato so se znanstveniki zatekali k ekstrapolaciji, pri čemer so uporabili podatke o izlivih koronalne mase in gama žarkih bližnjih zvezd, kar bi lahko privedlo do množičnega izumrtja.
Sonce lahko napade Zemljo na dva načina. Prvič, to so elektromagnetna sevanja, in drugič, delci sončne energije. Slednji, ki vstopajo v ozračje, povzročajo njeno ionizacijo in prispevajo k tvorbi dušikovih oksidov. Te spojine so vključene v reakcije, ki vodijo do zmanjšanja koncentracije ozona. To posledično naredi ozračje bolj škodljivo za ultravijolično elektromagnetno sevanje. Zaradi dogodka v Carringtonu se je nivo ozona znižal v povprečju za pet odstotkov; za visoke zemljepisne širine je ta številka dosegla 14 odstotkov. Kar zadeva hipotetično superflare AD 775, bi se lahko vsebnost ozona zmanjšala za 5-32 odstotkov, kar je povečalo stopnjo škode živali in rastlin pred ultravijoličnim sevanjem za 14-25 odstotkov.
Foto: ZDA Air Force
Raziskovalci ocenjujejo, da bo blisk 10 36 erg skoraj v celoti uničil ozonsko plast. Povečana intenzivnost ultravijoličnega sevanja bo posledično povzročila mutacije, zmanjšano plodnost, zatiranje vitalnih fizioloških procesov in celo smrt. Poleg tega se bo stopnja absorpcije ogljikovega dioksida zmanjšala in cikli proizvodnje mineralov v oceanu bodo moteni. To bo prizadelo fitoplankton in njegovo sposobnost fotosinteze. Fitoplankton ima pomembno vlogo pri uravnavanju biokemijskih ciklov, tvorbi biomase in ohranjanju biotske raznovrstnosti, zato bo nastala kolosalna škoda v vseh morskih ekosistemih. In sočasno povečanje koncentracije ogljikovega dioksida bo povzročilo toplogredni učinek.
Podobna slika je značilna za množično permansko izumrtje, ki se je zgodilo pred 252 milijoni let in velja za največjo biosferno katastrofo v zgodovini Zemlje. 96 odstotkov vseh morskih vrst je izumrlo, več kot 70 odstotkov kopenskih vretenčarjev, hudo je bilo prizadetih tudi žuželk, katerih biotska raznovrstnost se je zmanjšala za 83 odstotkov. Po geoloških standardih se je izumrtje zgodilo skoraj s strelo - v 60 tisoč letih. Za obnovitev biosfere je trajalo veliko dlje - 10–30 milijonov let.
Vendar pa lahko tudi razmeroma šibki izbruhi, kot je Carrington Event, privedejo do propada tehnološke civilizacije, ki vplivajo na tehnologijo in različne naprave in uničijo 10 odstotkov vseh satelitov v orbiti. Verjetnost takšnega dogodka v naslednjem desetletju je ocenjena na manj kot 10 odstotkov, v naslednjem stoletju pa bi lahko prišlo do 1036 ergovih izbruhov z verjetnostjo približno deset tisoč odstotkov. Znanstveniki primerjajo posledice tega s padcem dvokilometrskega asteroida na Zemljo.