Solstorm: Risiko for strømnedbrud i månedsvis
Flere hundrede millioner mennesker kan miste strømmen, hvis en stor solstorm rammer Jorden i løbet af de næste måneder. Solen er på vej mod sin mest stormfulde periode i løbet af dette årti.

Illustrationen viser, hvordan partikler (de gule) sendes ud fra Solen og sniger sig ind, dér hvor Jordens magnetfelt er svagest – ved polerne. Land, der ligger langt syd- eller nordpå, som Norge, er derfor mest udsat for skadelige konsekvenser fra solstorme. (Illustration: NASA)

Du vågner op en vinterdag, tænder for tv’et og ser kun flimmer. Du forsøger at ringe til din ven for at høre, om han har samme problem, men mobilen fungerer ikke. Så forsøger du at tjekke på nettet – men nettet er nede.

Det kan vare i nogle minutter eller i flere måneder. I værste fald forsvinder strømmen til og med, og du kan bare håbe, at du befinder dig et sted med brændeovn.

Skulle en stor solstorm slå mange af vores satellitter og elnettet ud i lang tid samtidigt, kan den hypotetiske vinterdag faktisk blive en realitet.

Sådanne ’i-værste-fald’-scenarier er det, forskerne arbejder med, når de nu forsøger at forberede teknologien og vores infrastruktur på konsekvenserne, hvis Solen skulle have et virkeligt stort udbrud og slynge sydende partikler i vores retning.

Ikke overraskende arbejdes der ihærdigt på at sikre os mod en sådan solkatastrofe, for der er ikke snak om, hvis stormen rammer – men hvornår.

Vi er mere sårbare end nogensinde

En solstorm er en strøm af ladede partikler, der slynges ud fra Solen i stor hastighed efter en eksplosion på stjernens overflade.

En solstorm kan se ganske dramatisk ud. (Video: NASA)

Når partikelstrømmene kommer ind i Jordens atmosfære, kan de forstyrre og overbelaste den strøm, der er i elektriske systemer. Det kan gøre, at kredsen kortslutter – og i værste fald kan hele systemet antændes, når overbelastningen varmer metallet op i elektronikken.

Peter Gallagher er astrofysiker og arbejder med solfysik på Trinity College i Dublin i Irland. Han og kolleger fra USA og EU præsenterede farerne fra vejret i rummet under forskningskonferencen ESOF i Dublin denne sommer.

»Vi er meget mere sårbare over for rumvejret nu, end vi har været tidligere. Og vi er på vej mod et solmaksimum med ekstra meget aktivitet på Solen. Maksimummet kommer til næste år, og det er der, at risikoen for, at virkelig store storme kan opstå, er størst,« sagde Peter Gallagher.

Brændende elektronik ødelægger satellitter

Hernede på Jorden er vi fint beskyttet mod alt andet end en kraftig solstorm, fordi atmosfæren fungerer som et skjold mod de fleste partikler.

Men for vores satellitter, som vandrer rundt der oppe uden for Jordens beskyttende omfavnelse, skal der langt mindre til, før elektronikken går i selvsving. En satellit erstattes ikke bare sådan lige, så hvis elektronikken deroppe svides i stykker og satellitten går tabt, er det kostbart og tidskrævende at erstatte den.

Da en mellemstor solstorm ramte Jorden i 2003, endte størstedelen af vores satellitter med at være ude af drift fra nogle minutters varighed til nogle timer. Den japanske satellit Midori 2 blev tabt for altid.

Mulig krise hele vejen til Obamas bord

Fra venstre: William Murtagh, Juha-Pekka Luntama og Peter Gallagher var tre af forskerne, der var samlet i Dublin for at diskutere sandsynligheden for og konsekvenser af en solstormskatastrofe. (Foto: Hanne Jakobsen)

At du og jeg ikke får tjekket internetaviserne hvert femte minut er ingen krise. Men det var heller ikke generne for privatpersoner, Barack Obama var interesseret i, da han for et par måneder siden bad eksperterne ved Space Weather Prediction Center (SWPC) i Boulder, Colorado, om at informere sin stab om, hvilken risiko en solstorm, som var på vej mod os på daværende tidspunkt, udgjorde.

Det var mere konsekvenserne for samfundets infrastruktur, der bragte problemet helt op på præsidentens bord:

Flytrafikken og skibsfarten er helt afhængige af satellitnavigation. Et fly på vej ind til landing i tyk tåge klarer sig ikke mange minutter uden satellitterne, og bliver vores satellitter slået ud i lang tid, skal fly og måske også skibe tages ud af drift. Mange husker måske de praktiske og økonomiske konsekvenser, da askeskyen lammede Europas flytrafik i en uges tid i 2010.

Desuden er verdensøkonomien afhængig af satellitterne. De bruges til at opretholde en international tidsreference, som samstiller verdens børser, så handlen sker med det samme over hele verden.

Vi kender ikke alle konsekvenserne af en kraftig solstorm

Stephan Lechner, som leder EU-kommisionens Institute for the Protection and Security of the Citizen, arbejder med at kortlægge samfundskonsekvenserne af en solstorm. Han fortalte til forskning.no i Dublin, at vi ikke ved nøjagtigt, hvor meget af teknologien og systemerne rundt om os, der er afhængige af fungerende satellitter.

Tag din mobiltelefon som eksempel: Den kommunikerer med en radiomast ved hjælp af radiobølger og vil dermed ikke blive direkte ramt, hvis en satellit slår fra. Men hvad med systemerne bag – de der får hele mobilnettet til at hænge sammen, og som muliggør driften af nettet? Bruger de satellitter til positionsbestemmelse eller til at sende signaler? I så fald bliver mobiltelefoner også ramt, påpegede Stephan Lechner.

Mister vi vores satellitter, mister vi også flytrafikken, skibsfarten, finansindustrien – og hvem ved hvad ellers? (Foto: ESA, J. Huart)

Det er sådanne konsekvenser ude i anden linje, vi ved mindst om, men det er også dem, der potentielt kan gøre mest ondt, sagde han.

Vi kan ende uden strøm i månedsvis

Satellitterne er imidlertid ikke det eneste, vi skal bekymre os om, når partikelstorme hærger Jorden. I dag er vi helt afhængige af elektronisk infrastruktur, og måske vigtigst – særligt for Norge (og Danmark, red.) – er elnettet. Mister du strømmen, bliver det mørkt med det samme og koldt heroppe mod nord.

Selv om atmosfæren beskytter os mod de fleste af partiklerne, vil den ikke kunne klare at tage af for alt, hvis stormen er kraftig nok. Så kan en del af de ladede partikler snige sig igennem, koble sig ind på vores elledninger og overbelaste nettet og transformatorstationerne, som sikrer, at der ikke kommer for meget strøm ind i en kreds.

Strømmen, der satte den japanske satellit ud af spillet i 2003, satte for eksempel en brand i gang i en transformatorstation i Malmø.

Hvis transformatorerne overbelastes, kan kredsene brænde og ende ude af drift. Så kan strømnedbruddet, som følge af en solstorm, bliver langvarigt.

William Murtagh, som arbejder ved SWPC, forklarede, at det er den store bekymring for amerikanerne:

Her kan du se partikelstrømmen, som sendes ud fra solen i et udbrud, og som bevæger sig gennem verdensrummet og til slut rammer jorden, den lille blå kugle ude til højre. (Video: NASA)

»Transformatorer er store indretninger, de vejer mange hundrede ton, og hvis komponenterne ryger, skal nye dele specialfremstilles. Hvis en virkelig stor solstorm rammer og slår mange stationer ud samtidigt, så får man scenariet med måneder uden strøm, ganske simpelt fordi det vil tage så lang tid at reparere hver enkelt station,« sagde han til forskning.no.

Solstorm udløste nordlys på Cuba

Den kraftigste solstorm, der nogensinde er registreret, ramte os i 1859 og kaldes Carrington-hændelsen, efter manden som observerede den. Den var stor nok til, at telegrafnettet blev slået ud både i Europa og Nordamerika.

Ledningerne knitrede og gnistrede, papiret i telegrafstationen stod i flammer, kommunikationen røg.

Nordlyset kunne ses så langt sydpå som helt til Cuba.

Dengang, i midten af 1800-tallet, var telegrafledningerne den eneste elektroniske infrastruktur, vi havde. De fleste mennesker var ikke afhængige af elektricitet i det daglige, og dermed blev de sociale konsekvenser heller ikke så store.

Også for 12 år siden, da vi var på det forrige solmaksimum, var elektronikken mindre udbredt end i dag. Almindelige mennesker var så småt begyndt at anskaffe sig mobiltelefoner og internettet var næsten lige blevet skudt i gang.

Én gang hvert 100 år?

Hvis store transformatorstationer, som denne i Melbourne, slås ud af en solstorm, kan det tage måneder at få dem i drift igen. (Foto: Colourbox)

Selv om Solen er en aktiv stjerne med stadige eksplosioner, skal der en del til, før en solstorm bliver farlig for os og vores satellitter.

For det første skal udbruddet være så stort, at nok partikler sendes ud og når Jorden – vi rammes jo trods alt af solpartikler hver dag, uden at vores satellitter går ned af den grund.

Og magnetfeltet, som skabes af de ladede partikler på vej mod Jorden, skal være rettet i den helt rigtige retning. Det betyder, at det skal sendes ud fra Solens højre side for i det hele taget at blive rettet mod Jorden, og det må ikke ændre retning på vejen mellem Solen og Jorden.

Ankommer partiklerne til Jorden i et felt med den forkerte retning, vil Jordens eget magnetfelt støde partiklerne fra sig og sende dem på vandring i verdensrummet.

Så hvor almindelige er slemme solstorme fra den højre side af Solen, som har det rigtige magnetfelt?

Mindre solstorme rammer os ganske regelmæssigt. Den allerstørste, som nogensinde har været registreret, ramte som nævnt i 1859, og var ti gange kraftigere end noget andet, som har været registreret siden. En anden stor solstorm nåede os i 1921.

William Murtagh og kolleger ved Space Weather Prediction Center arbejder med at sende rumvejrsvarsler ud, så satellitejere og strømleverandører kan forberede sig på solstorm. (Foto: Hanne Jakobsen)

Forskernes bedste beregninger i dag er, at de virkelig store storme, som den i 1859, sker måske én gang hvert 100 år.

Vi forsøger at forberede os

Det store spørgsmål er så: Skal du begynde at hamstre dåsemad og optændingsbrænde?

Ikke med mindre du er helt paranoid, mente forskerne, som var samlet i Dublin. For selv om de er enige i, at en stor solstorm er blandt de mest alvorlige naturkatastrofer, som kan ramme os i dag, arbejdes der for at begrænse skaderne:

»Jeg ville have været meget bekymret, hvis vi ikke havde planer for at minimere konsekvenserne, når den store rammer – for husk, det er snak om hvornår, ikke hvis. Men vi er meget bedre forberedt nu, end for bare to år siden, og vi arbejder stadig på at forbedre os,« sagde William Murtagh i Dublin.

Blandt andet sender både EU og USA solvejrsvarsler ud til elleverandørerne, så de kan slukke eller omdirigere strømmen, hvis en partikelstorm er ventet. De arbejder også på at forstærke elnettet, det vil sige at indlægge ekstra kredse og nye typer transformatorer, som giver mulighed for at omdirigere og dermed kontrollere store strømmængder med det samme.

Det samme gælder for satellitterne – er der en storm på vej, slukkes elektronisk udstyr for at hindre, at kredsene kortslutter, eller satellitterne flyttes til et mere sikkert sted på himmelen, hvor de er mere skærmet for stormen.

»Det svære er jo konsekvenserne i anden linje, de ting, som vi ikke ved bliver påvirket, hvis vi mister strøm eller satellitnavigation. Det er svært at forberede sig på de ting, man ikke kan forestille sig kan ske. Så vi arbejder med det, men det kan aldrig blive 100 procent sikkert,« sagde Stephan Lechner.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs nyt om fusionsenergi, som DTU med forsøgsreaktoren på billedet nedenfor - en såkaldt tokamak - nu er kommet lidt nærmere.