Powerful superflares could pose a threat to Earth

Brace yourself

The confirmation that slowly rotating, Sun-like stars can still throw out powerful superflares is surely intriguing, but it’s also a bit nerve-wracking.
“When our Sun was young, it was very active because it rotated very fast and probably generated more powerful flares,” said Notsu. “But we didn’t know if such large flares occur on the modern Sun with very low frequency.”

There is one historical point of reference, though. In September 1859, a solar flare sent a wave of charged particles washing over our planet. It triggered one of the most powerful geomagnetic storms ever recorded: the Carrington Event. As the particles slammed into Earth’s protective magnetic field, they triggered beautiful aurorae that stretched as far south as Hawaii and Cuba. But the Carrington Event didn’t just produce pretty lights in the sky. It also wreaked havoc on telegraph networks spread across North America and Europe. In fact, there are reports of the cosmically overcharged telegraph lines starting fires and shocking telegraph operators during the event.

If a moderate flare like the Carrington Event notably disrupted electronic systems in the mid-1800s, what would a superflare some 100 times stronger do today?

“If a superflare occurred 1,000 years ago, it was probably no big problem. People may have seen a large aurora,” Notsu said. “Now, it’s a much bigger problem because of our electronics.”

How big that problem will be is yet to be determined. “More accurate evaluations of the effects of superflares is a next urgent task,” Notsu told Astronomy, “but we can now expect things such as large-scale blackouts, satellite communication failure, and strong radiation in space,” which can do serious damage to instruments and astronauts alike.

To prepare ourselves for what may be an inevitable strike by a superflare, Notsu says we need to work on protecting our electronics by investing in radiation shielding and backup systems.

Stelele tinere și active  se confruntă adesea cu erupții puternice și sălbatice. Acum știm deja că și Soarele nostru, mai bătrân și mai calm, poate avea ocazional accese de furie.

Astronomii au aflat în ultimul deceniu că până și rafalele solare mari – explozii puternice de radiații – de la Soarele nostru sunt de fapt small potatoes în comparație cu unele dintre erupțiile pe care le vedem în jurul altor stele. Acum este obișnuit să observăm la stele aflate la sute de ani-lumină depărtare de noi „superflares” de sute până la mii de ori mai puternice decât erupțiile Soarelui. La începutul acestui an, cercetătorii au identificat chiar și o stea care a emis o flacără turbo de aproximativ 10 miliarde de ori mai energică decât cele văzute izbucnind de la Soare.

Aceste erupții sunt observate în principal la stelele tinere, active. Însă noi cercetări prezentate luni la cea de-a 234-a întâlnire a American Astronomical Society din St. Louis arată că și Soarele nostru, de vârstă mijlocie și relativ docil, este capabil să producă niște flăcări uluitor de puternice – deși o dată la două milenii. Lucrarea a fost publicată și pe 3 mai în The Astrophysical Journal.

„Stelele tinere au câte o superflares o dată pe săptămână”, a declarat autorul principal al studiului, Yuta Notsu, de la Universitatea din Colorado Boulder, într-un comunicat de presă. „Pentru Soare, intervalul este în medie de o dată la câteva mii de ani.”

Aproximativ vorbind, cam 30 până la 50 la sută din erupțiile solare pot lovi Pământul, a spus Notsu. Acest lucru înseamnă că ne putem aștepta ca o supererupție de aproximativ 100 de ori mai mare decât normal să lovească Pământul o dată la 10.000 de ani sau pe-acolo.

Și termenul este deja depășit. „Studiul nostru arată că superflares sunt evenimente rare”, a spus Notsu. „Există însă o oarecare posibilitate ca în următorii 100 de ani să experimentăm un astfel de eveniment.”
Dimensiunea superflarelor
Pentru a efectua studiul, Notsu și echipa sa au făcut o cercetare printre datele de la telescopul spațial Kepler, care și-a petrecut ultimul deceniu în căutarea planetelor monitorizând modul în care stelele își schimbă luminozitatea în timp. Lucrând pe un eșantion de aproximativ 90.000 de stele asemănătoare Soarelui, cercetătorii au identificat mai mult de 1.000 de supererupții la aproximativ 300 de stele.

La început, ei au crezut că aceste stele se rotesc rapid. Acest lucru se datorează faptului că stelele care se învârtesc rapid tind să aibă câmpuri magnetice puternice, care se crede că ar putea să fie ca un șut în fund pentru explozii. Dar, aparent, o rotire rapidă nu este o cerință pentru erupții puternice. Prin compararea datelor de luminozitate și cu estimările de mărime oferite de satelitul Gaia, cercetătorii au putut determina cât de repede se învârteau stelele monitorizate. Ei au descoperit că, așa cum era de așteptat, stelele care se rotesc o dată la câteva zile aveau superexplozii de aproximativ 20 de ori mai puternice decât stele care se învârt mai lent, precum Soarele, care se rotește aproximativ o dată la 25 de zile. Cu toate acestea, și stelele asemănătoare Soarelui au fost văzute producând superflares periculoase.

Ține-te bine

Confirmarea faptului că stelele care se rotesc lent, asemănătoare Soarelui, mai pot arunca superflares puternice, este cu siguranță intrigantă dar, de asemenea, ne face un pic nervoși.
„Când Soarele nostru era tânăr, a fost foarte activ, deoarece s-a rotit foarte repede și probabil a generat flăcări mai puternice”, a spus Notsu. „Dar nu știm dacă astfel de supererupții mai pot apare pe Soarele nostru chiar și cu o frecvență foarte mică.”

Există totuși un punct de referință istoric. În septembrie 1859, o flacără solară a trimis un val de particule încărcate care au rașchetat planeta noastră. A declanșat una dintre cele mai puternice furtuni geomagnetice înregistrate vreodată: Evenimentul Carrington. În timp ce particulele se izbeau în câmpul magnetic protector al Pământului, ele au declanșat aurore frumoase care se întindeau până la sud, ca Hawaii și Cuba. Dar Evenimentul Carrington nu a produs doar lumini frumoase pe cer. De asemenea, a provocat ravagii în rețelele telegrafice răspândite în America de Nord și Europa. De fapt, există rapoarte despre liniile telegrafice supraîncărcate cosmic care au luat foc și operatori de telegraf electrocutați în timpul evenimentului.

Dacă o flacără moderată, cum ar fi Evenimentul Carrington, a perturbat în mod special sistemele electronice la mijlocul anilor 1800, ce ar face o superexplozie solară, de aproximativ 100 de ori mai puternică, astăzi?

„Dacă a avut loc o suprasolicitare în urmă cu 100 de ani, probabil că nu a fost o mare problemă. Este posibil ca oamenii să fi văzut o aură mare ”, a spus Notsu. „Acum, este o problemă mult mai mare din cauza electronicelor noastre.”

Cât de mare va fi această problemă este încă de stabilit. „O evaluare mai exactă a efectelor superflares este o următoare sarcină urgentă”, a spus Notsu pentru Astronomie, „dar acum ne putem aștepta la lucruri precum blocaje la scară largă, eșec în comunicarea prin satelit și radiații puternice în spațiu”, care pot aduce daune grave instrumentelor și astronauților deopotrivă.

Pentru a ne pregăti de ceea ce poate fi o criză inevitabilă, Notsu spune că trebuie să lucrăm la protejarea echipamentelor noastre electronice investind în sisteme de  protecție împotriva radiațiilor, dar și în sisteme de rezervă în astfel de situații.

„Acest subiect ar trebui să [înceapă să fie considerat] serios de acum încolo”, a subliniat Notsu.

***