David Wallace şirketinde elektrik mühendisliği alanında yardımcı klinik profesörüdür. Mississippi Eyalet Üniversitesi.
jeomanyetik fırtına 10 Mayıs 2024'te başlayan ve oluşturulan çarpıcı aurora borealisDaha yaygın olarak kuzey ışıkları olarak bilinen ve Meksika kadar güneyde görülebilen ışıklar. Ayrıca çiftçiler için de baş ağrısı yarattılar. GPS güdümlü traktörler boştaydı ekim mevsiminin ortasında.
Jeomanyetik fırtınalar Plazma adı verilen aşırı ısınmış büyük bir gaz kabarcığı Güneş'in yüzeyinden fırlatılıp Dünya'ya çarptığında meydana gelir. Bu baloncuk koronal kütle atımı olarak biliniyor. Koronal kütle püskürmesinin plazması, elektrik yüklü parçacıklar olan proton ve elektronlardan oluşan bir buluttan oluşur. Bu parçacıklar Dünya'ya ulaştığında gezegeni çevreleyen manyetik alanla etkileşime giriyor. Bu etkileşim, manyetik alanın bozulmasına ve zayıflamasına neden olur, bu da aurora borealis'in ve diğer doğal olayların garip davranışlarına yol açar.
Mayıs 2024 fırtınası, G5 olarak derecelendirildi Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin 1'den 5'e kadar Jeomanyetik Fırtına ölçeğine göre, santimetre düzeyinde hassasiyet gerektiren traktör yönlendirmesini bozacak kadar GPS iletişimini bozdu. Daha güçlü fırtınaların çok daha ciddi sonuçları olur. Elektrik şebekesi konusunda uzmanlaşmış bir elektrik mühendisi olarak, jeomanyetik fırtınaların aynı zamanda elektrik ve internet kesintilerine neden olma tehdidini ve buna karşı nasıl korunulabileceğini inceliyorum.
Jeomanyetik fırtınalar
Daha güçlü güneş fırtınaları yaşandı ve bunlardan biri, en eski elektronik teknolojilerinden birinde hasara yol açtı. 1 ve 2 Eylül 1859'da dünya çapındaki telgraf sistemleri felaketle sonuçlanacak şekilde başarısız oldu. Telgraf operatörleri elektrik şoku aldıklarını, telgraf kağıdının alev aldığını ve pilleri çıkarılmış halde ekipmanı çalıştırabildiklerini bildirdi. Akşamları, Aurora borealis Kolombiya kadar güneyde görülebiliyordu. Tipik olarak bu ışıklar yalnızca daha yüksek enlemlerde, Kuzey Kanada, İskandinavya ve Sibirya'da görülebilir.
Dünyanın o gün yaşadığı ve artık Carrington Olayı olarak bilinen olay, Mayıs 2024'teki fırtınadan çok daha güçlü olan, jeomanyetik fırtınanın kaydedilen en büyük kaydıydı.
Jeomanyetik fırtınalar 19. yüzyılın başlarından beri kaydedilmektedir ve Antarktika buz çekirdeği örneklerinden elde edilen bilimsel veriler, Miyake Olayı olarak bilinen, MS 774 civarında meydana gelen çok daha büyük bir jeomanyetik fırtınanın kanıtlarını göstermiştir. Bu güneş patlaması karbon-14'te şimdiye kadar kaydedilen en büyük ve en hızlı artışı yarattı. Jeomanyetik fırtınalar, Dünya'nın üst atmosferinde yüksek miktarda kozmik ışınları tetikler ve bu da karbonun radyoaktif bir izotopu olan karbon-14'ü üretir.
Miyake Olayından %60 daha küçük bir jeomanyetik fırtına MS 993 civarında meydana geldi. Buz çekirdeği örnekleri, Miyake ve Carrington olaylarıyla benzer yoğunluklara sahip büyük ölçekli jeomanyetik fırtınaların ortalama her 500 yılda bir meydana geldiğine dair kanıtlar gösterdi.
Bilim adamları, o dönemde gözlemevleri tarafından kaydedilen Dünya'nın manyetik alanındaki dalgalanmalara dayanarak Carrington Olayı'nın gücünü tahmin edebildiler. Miyake Olayı'nın manyetik dalgalanmasını ölçmenin bir yolu yoktu. Bunun yerine bilim insanları o dönemdeki ağaç halkalarındaki karbon-14 artışını ölçtüler. Miyake Etkinliği karbon-14'te %12'lik bir artışa neden oldu. Karşılaştırıldığında, Carrington Etkinliği karbon-14'te %1'den daha az bir artış üretti, bu nedenle Miyake Etkinliği muhtemelen G5 Carrington Etkinliğini gölgede bıraktı.
Gücü devre dışı bırakmak
Bugün, Carrington Olayı ile aynı şiddette bir jeomanyetik fırtına, telgraf tellerinden çok daha fazlasını etkileyecek ve felakete yol açabilecektir. Elektriğe ve gelişen teknolojiye bağımlılığın giderek artması nedeniyle herhangi bir kesinti, trilyonlarca dolarlık para kaybına ve sistemlere bağlı yaşam riskine yol açabilir. Fırtına, insanların her gün kullandığı elektrik sistemlerinin çoğunu etkileyecek.
Jeomanyetik fırtınalar, elektrik şebekesinden akan indüklenmiş akımlar üretir. 100 amperin üzerinde olabilen jeomanyetik olarak indüklenen akımlar, transformatör, röle ve sensörler gibi şebekeye bağlı elektriksel bileşenlere akar. Yüz amper, birçok haneye sağlanan elektrik hizmetine eşdeğerdir. Bu boyuttaki akımlar bileşenlerde dahili hasara neden olabilir ve bu da büyük ölçekli elektrik kesintilerine yol açabilir.
Mart 1989'da Kanada'nın Quebec kentinde Carrington Olayından üç kat daha küçük bir jeomanyetik fırtına meydana geldi. Fırtına Hydro-Quebec elektrik şebekesinin çökmesine neden oldu. Fırtına sırasında, manyetik olarak indüklenen yüksek akımlar New Jersey'deki bir transformatöre zarar verdi ve şebekenin devre kesicilerini tetikledi. Bu durumda kesinti 5 milyon kişinin dokuz saat boyunca elektriksiz kalmasına neden oldu.
Bağlantıları kesme
Elektrik arızalarının yanı sıra dünya çapında iletişim de kesintiye uğrayacak. İnternet servis sağlayıcıları kapanabilir ve bu da farklı sistemlerin birbirleriyle iletişim kurma yeteneğini ortadan kaldırabilir. Karadan havaya, kısa dalga ve gemiden kıyıya radyo gibi yüksek frekanslı iletişim sistemleri kesintiye uğrayacaktır. Dünya etrafındaki yörüngede bulunan uydular, devre kartlarını yakan jeomanyetik fırtınadan kaynaklanan akımlardan zarar görebilir. Bu durum uydu bazlı telefon, internet, radyo ve televizyonda kesintilere yol açacaktır.
Ayrıca jeomanyetik fırtınalar Dünya'ya çarptıkça güneş aktivitesindeki artış atmosferin dışa doğru genişlemesine neden olur. Bu genişleme, uyduların yörüngede olduğu atmosferin yoğunluğunu değiştirir. Daha yüksek yoğunluktaki atmosfer, uydu üzerinde sürtünme yaratarak onu yavaşlatır. Ve eğer daha yüksek bir yörüngeye manevra yaptırılmazsa Dünya'ya geri düşebilir.
Günlük yaşamı potansiyel olarak etkileyebilecek bir diğer aksaklık alanı da navigasyon sistemleridir. Arabalardan uçaklara kadar neredeyse her türlü ulaşım aracı navigasyon ve takip için GPS kullanıyor. Cep telefonları, akıllı saatler ve izleme etiketleri gibi elde taşınır cihazlar bile uydulardan gönderilen GPS sinyallerine güvenmektedir. Askeri sistemler koordinasyon için büyük ölçüde GPS'e bağımlıdır. Ufuk ötesi radar ve denizaltı tespit sistemleri gibi diğer askeri tespit sistemleri bozulabilir ve bu da ulusal savunmayı engelleyebilir.
İnternet açısından bakıldığında, Carrington Olayı ölçeğinde bir jeomanyetik fırtına, internetin omurgasını oluşturan denizaltı ve kara kablolarının yanı sıra e-posta ve kısa mesajlardan her şeyi saklayan ve işleyen veri merkezlerinde jeomanyetik olarak indüklenen akımlar üretebilir. bilimsel veri kümelerine ve yapay zeka araçlarına. Bu, potansiyel olarak tüm ağı bozabilir ve sunucuların birbirine bağlanmasını engelleyebilir.
Sadece bir zaman meselesi
Dünya'nın başka bir büyük jeomanyetik fırtınaya çarpması sadece an meselesi. Carrington Etkinliği büyüklüğünde bir fırtına, haftalarca sürecek kesintilerle dünya çapındaki elektrik ve iletişim sistemlerine aşırı derecede zarar verebilir. Fırtına Miyake Olayı büyüklüğündeyse sonuçlar dünya için felaket olur ve potansiyel kesintiler daha uzun olmasa da aylarca sürebilir. NOAA'nın Uzay Hava Durumu Tahmin Merkezi'nden gelen uzay hava durumu uyarıları olsa bile, dünyanın yalnızca birkaç dakika ila birkaç saat arasında bir uyarısı olacaktı.
Elektrik sistemlerini jeomanyetik fırtınaların etkilerine karşı korumanın yollarını araştırmaya devam etmenin kritik olduğuna inanıyorum; örneğin transformatörler gibi hassas ekipmanları koruyabilecek cihazlar kurarak ve güneş fırtınaları vurmak üzereyken şebeke yüklerini ayarlamaya yönelik stratejiler geliştirerek. Kısacası, bir sonraki Carrington Etkinliğinden kaynaklanan aksaklıkları en aza indirmek için şimdiden çalışmak önemlidir.
Bu, ilk olarak 18 Mart 2022'de The Conversation'da yayınlanan bir makalenin güncellenmiş sürümüdür ve Creative Commons Lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Mayıs 2024'teki güneş fırtınasının haberlerini içerecek şekilde güncellendi.
Haberler'den daha fazlası
jeomanyetik fırtına 10 Mayıs 2024'te başlayan ve oluşturulan çarpıcı aurora borealisDaha yaygın olarak kuzey ışıkları olarak bilinen ve Meksika kadar güneyde görülebilen ışıklar. Ayrıca çiftçiler için de baş ağrısı yarattılar. GPS güdümlü traktörler boştaydı ekim mevsiminin ortasında.
Jeomanyetik fırtınalar Plazma adı verilen aşırı ısınmış büyük bir gaz kabarcığı Güneş'in yüzeyinden fırlatılıp Dünya'ya çarptığında meydana gelir. Bu baloncuk koronal kütle atımı olarak biliniyor. Koronal kütle püskürmesinin plazması, elektrik yüklü parçacıklar olan proton ve elektronlardan oluşan bir buluttan oluşur. Bu parçacıklar Dünya'ya ulaştığında gezegeni çevreleyen manyetik alanla etkileşime giriyor. Bu etkileşim, manyetik alanın bozulmasına ve zayıflamasına neden olur, bu da aurora borealis'in ve diğer doğal olayların garip davranışlarına yol açar.
Mayıs 2024 fırtınası, G5 olarak derecelendirildi Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin 1'den 5'e kadar Jeomanyetik Fırtına ölçeğine göre, santimetre düzeyinde hassasiyet gerektiren traktör yönlendirmesini bozacak kadar GPS iletişimini bozdu. Daha güçlü fırtınaların çok daha ciddi sonuçları olur. Elektrik şebekesi konusunda uzmanlaşmış bir elektrik mühendisi olarak, jeomanyetik fırtınaların aynı zamanda elektrik ve internet kesintilerine neden olma tehdidini ve buna karşı nasıl korunulabileceğini inceliyorum.
Jeomanyetik fırtınalar
Daha güçlü güneş fırtınaları yaşandı ve bunlardan biri, en eski elektronik teknolojilerinden birinde hasara yol açtı. 1 ve 2 Eylül 1859'da dünya çapındaki telgraf sistemleri felaketle sonuçlanacak şekilde başarısız oldu. Telgraf operatörleri elektrik şoku aldıklarını, telgraf kağıdının alev aldığını ve pilleri çıkarılmış halde ekipmanı çalıştırabildiklerini bildirdi. Akşamları, Aurora borealis Kolombiya kadar güneyde görülebiliyordu. Tipik olarak bu ışıklar yalnızca daha yüksek enlemlerde, Kuzey Kanada, İskandinavya ve Sibirya'da görülebilir.
Dünyanın o gün yaşadığı ve artık Carrington Olayı olarak bilinen olay, Mayıs 2024'teki fırtınadan çok daha güçlü olan, jeomanyetik fırtınanın kaydedilen en büyük kaydıydı.
Jeomanyetik fırtınalar 19. yüzyılın başlarından beri kaydedilmektedir ve Antarktika buz çekirdeği örneklerinden elde edilen bilimsel veriler, Miyake Olayı olarak bilinen, MS 774 civarında meydana gelen çok daha büyük bir jeomanyetik fırtınanın kanıtlarını göstermiştir. Bu güneş patlaması karbon-14'te şimdiye kadar kaydedilen en büyük ve en hızlı artışı yarattı. Jeomanyetik fırtınalar, Dünya'nın üst atmosferinde yüksek miktarda kozmik ışınları tetikler ve bu da karbonun radyoaktif bir izotopu olan karbon-14'ü üretir.
Miyake Olayından %60 daha küçük bir jeomanyetik fırtına MS 993 civarında meydana geldi. Buz çekirdeği örnekleri, Miyake ve Carrington olaylarıyla benzer yoğunluklara sahip büyük ölçekli jeomanyetik fırtınaların ortalama her 500 yılda bir meydana geldiğine dair kanıtlar gösterdi.
Bilim adamları, o dönemde gözlemevleri tarafından kaydedilen Dünya'nın manyetik alanındaki dalgalanmalara dayanarak Carrington Olayı'nın gücünü tahmin edebildiler. Miyake Olayı'nın manyetik dalgalanmasını ölçmenin bir yolu yoktu. Bunun yerine bilim insanları o dönemdeki ağaç halkalarındaki karbon-14 artışını ölçtüler. Miyake Etkinliği karbon-14'te %12'lik bir artışa neden oldu. Karşılaştırıldığında, Carrington Etkinliği karbon-14'te %1'den daha az bir artış üretti, bu nedenle Miyake Etkinliği muhtemelen G5 Carrington Etkinliğini gölgede bıraktı.
Gücü devre dışı bırakmak
Bugün, Carrington Olayı ile aynı şiddette bir jeomanyetik fırtına, telgraf tellerinden çok daha fazlasını etkileyecek ve felakete yol açabilecektir. Elektriğe ve gelişen teknolojiye bağımlılığın giderek artması nedeniyle herhangi bir kesinti, trilyonlarca dolarlık para kaybına ve sistemlere bağlı yaşam riskine yol açabilir. Fırtına, insanların her gün kullandığı elektrik sistemlerinin çoğunu etkileyecek.
Jeomanyetik fırtınalar, elektrik şebekesinden akan indüklenmiş akımlar üretir. 100 amperin üzerinde olabilen jeomanyetik olarak indüklenen akımlar, transformatör, röle ve sensörler gibi şebekeye bağlı elektriksel bileşenlere akar. Yüz amper, birçok haneye sağlanan elektrik hizmetine eşdeğerdir. Bu boyuttaki akımlar bileşenlerde dahili hasara neden olabilir ve bu da büyük ölçekli elektrik kesintilerine yol açabilir.
Mart 1989'da Kanada'nın Quebec kentinde Carrington Olayından üç kat daha küçük bir jeomanyetik fırtına meydana geldi. Fırtına Hydro-Quebec elektrik şebekesinin çökmesine neden oldu. Fırtına sırasında, manyetik olarak indüklenen yüksek akımlar New Jersey'deki bir transformatöre zarar verdi ve şebekenin devre kesicilerini tetikledi. Bu durumda kesinti 5 milyon kişinin dokuz saat boyunca elektriksiz kalmasına neden oldu.
Bağlantıları kesme
Elektrik arızalarının yanı sıra dünya çapında iletişim de kesintiye uğrayacak. İnternet servis sağlayıcıları kapanabilir ve bu da farklı sistemlerin birbirleriyle iletişim kurma yeteneğini ortadan kaldırabilir. Karadan havaya, kısa dalga ve gemiden kıyıya radyo gibi yüksek frekanslı iletişim sistemleri kesintiye uğrayacaktır. Dünya etrafındaki yörüngede bulunan uydular, devre kartlarını yakan jeomanyetik fırtınadan kaynaklanan akımlardan zarar görebilir. Bu durum uydu bazlı telefon, internet, radyo ve televizyonda kesintilere yol açacaktır.
Ayrıca jeomanyetik fırtınalar Dünya'ya çarptıkça güneş aktivitesindeki artış atmosferin dışa doğru genişlemesine neden olur. Bu genişleme, uyduların yörüngede olduğu atmosferin yoğunluğunu değiştirir. Daha yüksek yoğunluktaki atmosfer, uydu üzerinde sürtünme yaratarak onu yavaşlatır. Ve eğer daha yüksek bir yörüngeye manevra yaptırılmazsa Dünya'ya geri düşebilir.
Günlük yaşamı potansiyel olarak etkileyebilecek bir diğer aksaklık alanı da navigasyon sistemleridir. Arabalardan uçaklara kadar neredeyse her türlü ulaşım aracı navigasyon ve takip için GPS kullanıyor. Cep telefonları, akıllı saatler ve izleme etiketleri gibi elde taşınır cihazlar bile uydulardan gönderilen GPS sinyallerine güvenmektedir. Askeri sistemler koordinasyon için büyük ölçüde GPS'e bağımlıdır. Ufuk ötesi radar ve denizaltı tespit sistemleri gibi diğer askeri tespit sistemleri bozulabilir ve bu da ulusal savunmayı engelleyebilir.
İnternet açısından bakıldığında, Carrington Olayı ölçeğinde bir jeomanyetik fırtına, internetin omurgasını oluşturan denizaltı ve kara kablolarının yanı sıra e-posta ve kısa mesajlardan her şeyi saklayan ve işleyen veri merkezlerinde jeomanyetik olarak indüklenen akımlar üretebilir. bilimsel veri kümelerine ve yapay zeka araçlarına. Bu, potansiyel olarak tüm ağı bozabilir ve sunucuların birbirine bağlanmasını engelleyebilir.
Sadece bir zaman meselesi
Dünya'nın başka bir büyük jeomanyetik fırtınaya çarpması sadece an meselesi. Carrington Etkinliği büyüklüğünde bir fırtına, haftalarca sürecek kesintilerle dünya çapındaki elektrik ve iletişim sistemlerine aşırı derecede zarar verebilir. Fırtına Miyake Olayı büyüklüğündeyse sonuçlar dünya için felaket olur ve potansiyel kesintiler daha uzun olmasa da aylarca sürebilir. NOAA'nın Uzay Hava Durumu Tahmin Merkezi'nden gelen uzay hava durumu uyarıları olsa bile, dünyanın yalnızca birkaç dakika ila birkaç saat arasında bir uyarısı olacaktı.
Elektrik sistemlerini jeomanyetik fırtınaların etkilerine karşı korumanın yollarını araştırmaya devam etmenin kritik olduğuna inanıyorum; örneğin transformatörler gibi hassas ekipmanları koruyabilecek cihazlar kurarak ve güneş fırtınaları vurmak üzereyken şebeke yüklerini ayarlamaya yönelik stratejiler geliştirerek. Kısacası, bir sonraki Carrington Etkinliğinden kaynaklanan aksaklıkları en aza indirmek için şimdiden çalışmak önemlidir.
Bu, ilk olarak 18 Mart 2022'de The Conversation'da yayınlanan bir makalenin güncellenmiş sürümüdür ve Creative Commons Lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Mayıs 2024'teki güneş fırtınasının haberlerini içerecek şekilde güncellendi.
Haberler'den daha fazlası