Carringtonov događaj

Richard Carrington bio je imućan engleski astronom koji je u svojoj zvjezdarnici u Redhillu, južno od Londona, svakoga vedrog dana crtao Sunčeve pjege. Sunce nije gledao izravno: teleskopom je bacao njegovu sliku na bijeli zaslon, na kojem je bilježio položaj i oblik pjega.

Jutro 1. rujna 1859.

Toga je četvrtka, nešto poslije jedanaest sati prije podne, crtao veliku skupinu pjega. Iznenada su se unutar nje pojavile dvije točke bijelog svjetla, mnogo sjajnije od okolne površine Sunca. Carrington je, kako je poslije napisao, mislio da je zraka svjetla prodrla kroz rupu na zaslonu. Kad se uvjerio da nije, otrčao je po svjedoka. Vratio se za manje od minutu i zatekao svjetlo već oslabljeno. U pet minuta točke su se pomaknule po skupini pjega i nestale.

Isti je prizor neovisno vidio i Richard Hodgson, koji je Sunce promatrao u svojoj kući u Londonu. Obojica su opažanja predstavila Kraljevskom astronomskom društvu u studenom 1859. Carrington je zabilježio još jednu pojedinost: magnetometri na zvjezdarnici Kew u isti su trenutak zabilježili kratak poremećaj. Oprezno je napisao da jedna lasta još ne čini proljeće.

Nebo u plamenu

U noći s 1. na 2. rujna nebo je zasjalo diljem svijeta. Polarna svjetlost, obično ograničena na krajnji sjever i jug, vidjela se na Kubi, na Havajima i u Kolumbiji. U Stjenovitim planinama bila je toliko sjajna da su se, prema novinskim izvještajima, rudari probudili i počeli pripremati doručak misleći da je svanulo. U sjeveroistočnim američkim gradovima moglo se usred noći čitati novine uz njezino svjetlo.

Telegraf, tada najnovija tehnologija, stradao je najviše. Promjenjivo magnetsko polje Zemlje stvaralo je struje u dugim žicama. Telegrafisti su dobivali električne udare, iz uređaja su sijevale iskre, a papir za bilježenje poruka ponegdje se zapalio. Na liniji između Bostona i Portlanda operateri su isključili baterije i nekoliko sati slali poruke samo uz pomoć struje koju je stvarala oluja.

Što se tada dogodilo

Danas se zna da je Carrington vidio Sunčev bljesak, naglo oslobađanje magnetske energije u području pjega. Takvi bljeskovi često prate izbacivanje goleme količine plazme s magnetskim poljem u svemir. Taj je oblak, prema procjenama, do Zemlje stigao za oko 17 i pol sati, umjesto uobičajenih dva do tri dana, vjerojatno zato što mu je put raščistio raniji izbačaj nekoliko dana prije. Udarom u Zemljino magnetsko polje izazvao je geomagnetsku oluju.

Koliko je oluja bila jaka, teško je reći. Postoji jedna mjera, indeks Dst, izražen u nanoteslama. Oluja koja je u ožujku 1989. ostavila kanadsku pokrajinu Quebec devet sati bez struje imala je oko -600 nanotesla. Bruce Tsurutani i suradnici 2003. iz zapisa magnetometra u Bombaju procijenili su za 1859. oko -1760 nanotesla. Edward Cliver i Leif Svalgaard upozorili su da se ta procjena temelji na jednom zapisu i da su neke druge oluje po pojedinim mjerilima bile usporedive. Procjene se zato kreću od oko -800 do -1760 nanotesla.

Da se dogodi danas

Dana 23. srpnja 2012. Sunce je izbacilo oblak koji je, prema analizi Daniela Bakera i suradnika, bio barem jednako snažan kao onaj iz 1859. Promašio je Zemlju jer se ona tada nalazila na drugom mjestu svoje putanje. Da se izbačaj dogodio tjedan dana ranije, udario bi u nju.

Američka Nacionalna akademija znanosti 2008. objavila je izvješće prema kojem bi oluja Carringtonove snage mogla oštetiti velike transformatore u električnim mrežama, čija izrada i zamjena traju mjesecima. Izvješće osiguravateljske kuće Lloyd's iz 2013. procijenilo je da bi u SAD-u 20 do 40 milijuna ljudi moglo ostati bez struje od 16 dana do godinu ili dvije, uz štetu od 0,6 do 2,6 bilijuna dolara. Ugroženi bi bili i sateliti, sustavi za određivanje položaja poput GPS-a i radioveze. Te su procjene modeli, a ne mjerenja, i ovise o tome koliko se mreže zaštite unaprijed.

Pete Riley je 2012., iz učestalosti slabijih oluja, izračunao da je vjerojatnost oluje Carringtonove snage u idućih deset godina oko 12 posto. Lloyd's na temelju zapisa o polarnoj svjetlosti procjenjuje da se tako snažne oluje događaju otprilike jednom u 150 godina. U svibnju 2024. Zemlju je pogodila najjača geomagnetska oluja u dva desetljeća, s polarnom svjetlošću daleko na jugu, ali ni ona nije bila Carringtonove snage.

Godovi drveća pokazuju i nešto više. Japanska istraživačica Fusa Miyake 2012. pronašla je u godovima japanskih cedrova nagli porast radioaktivnog ugljika iz godina 774. i 775. Mnogi ga istraživači pripisuju Sunčevoj oluji čestica znatno snažnijoj od svega što je izmjereno u modernom dobu.