Bintik matahari enam kali diameter Bumi terbentuk pada hari Rabu. Gambar melalui NASA / SDO / AIA / HMI / Goddard Space Flight Center
Pada hari Rabu, NASA merilis gambar serangkaian bintik matahari besar yang diambil di Solar Dynamics Observatory, sebuah teleskop yang mengorbit. Bintik matahari — bintik-bintik gelap di tengah-tengah gambar — diperkirakan memiliki diameter lebih besar dari enam Bumi yang ditempatkan bersebelahan.
Bintik-bintik matahari ini tidak menimbulkan bahaya yang melekat - itu hanya area sementara dari aktivitas magnetik intens yang menghambat arus konveksi normal matahari - tetapi, kadang-kadang, area yang tidak stabil di sekitar bintik matahari dapat memicu kilauan matahari yang luar biasa besar (di bawah), mengalirkan aliran cahaya dari radiasi keluar dari matahari. Dan semburan matahari yang cukup besar dapat menyebabkan perubahan angin matahari yang cukup signifikan untuk memicu badai geomagnetik di Bumi ini, dengan potensi untuk memperpendek sirkuit pada satelit dan mengganggu infrastruktur telekomunikasi kami di seluruh dunia.
Agar lebih jelas, skenario seperti itu tampaknya tidak mungkin terjadi dari rangkaian bintik matahari saat ini— SpaceWeather.com mengindikasikan hanya ada 15% peluang flare kelas X saat ini, level minimum yang diperlukan untuk melumpuhkan satelit dan berbasis darat teknologi komunikasi. Tetapi kami memutuskan untuk mengambil kesempatan ini untuk membayangkan seberapa jauh efek dari semburan matahari besar akan terjadi di dunia yang sangat terhubung sekarang ini.
Kebetulan bahwa setidaknya sekali selama sejarah yang tercatat, peristiwa matahari sebesar ini memang terjadi: badai matahari tahun 1859. Pada tanggal 1 dan 2 September tahun itu, badai geomagnetik terbesar dalam sejarah yang tercatat terjadi, menyebabkan aurora ( lampu utara dan selatan) agar terlihat di seluruh dunia. Pengiklan Komersial dan Komersial Baltimore Amerika menulis:
Mereka yang kebetulan keluar pada Kamis malam memiliki kesempatan untuk menyaksikan tampilan luar biasa dari lampu auroral ... Cahaya itu tampaknya menutupi seluruh cakrawala, yang kelihatannya seperti awan bercahaya, yang melaluinya bintang-bintang dengan magnitudo yang lebih besar bersinar secara tidak jelas. Cahaya lebih besar dari bulan pada saat purnama, tetapi memiliki kelembutan dan kelezatan yang tak terlukiskan yang tampaknya menyelimuti segala sesuatu yang menjadi sandarannya.
Tentu saja, badai matahari masif juga menyebabkan kerusakan, memicu kegagalan fungsi telegraf (bahkan memberi kejutan listrik pada operator) dan menyebabkan beberapa tiang telegraf tiba-tiba memicu dan terbakar.
Badai matahari yang jauh lebih kecil terjadi pada 1989, merobohkan listrik di sebagian besar Quebec selama lebih dari 9 jam, mengganggu komunikasi dengan beberapa satelit di orbit dan mengganggu siaran radio gelombang pendek di Rusia. Aurorae dilaporkan terlihat sejauh selatan seperti Florida dan Georgia; mengingat Perang Dingin yang sedang berlangsung dan fakta bahwa banyak orang belum pernah melihat fenomena ini sebelumnya, beberapa takut bahwa serangan nuklir sedang berlangsung.
Bagaimana aktivitas matahari 93 juta mil jauhnya menyebabkan kehancuran seperti itu? Jenis-jenis badai ini adalah hasil dari pengusiran massa koronal mendadak (CME) —sebuah ledakan besar plasma surya (elektron, proton, dan ion) yang terlempar ke luar angkasa — yang sering terjadi bersamaan dengan suar matahari besar.
Angin matahari adalah aliran terus menerus dari partikel bermuatan yang dikeluarkan dari matahari ke bumi, tetapi CME yang sangat besar dapat menyebabkan peningkatan kecepatan dan energi partikel yang cukup besar untuk mengganggu medan magnet di sekitar Bumi. Hal ini, pada gilirannya, menyebabkan aurora dan gangguan pada peralatan telekomunikasi kami, yang mengandalkan kekuatan elektromagnetik.
Render seniman angin matahari berinteraksi dengan medan magnet Bumi. Gambar melalui NASA
Jika CME sebesar yang memicu badai 1859 akan terjadi hari ini, konsekuensinya bisa menghancurkan. Dengan meningkatnya ketergantungan kita pada listrik dan telekomunikasi (bahkan sejak 1989), efeknya tentu akan jauh lebih signifikan daripada tiang telegraf yang tidak berfungsi dengan baik.
Sulit untuk menghargai betapa banyak aspek kehidupan modern bergantung pada teknologi yang dapat dipengaruhi. Seperti yang dikatakan Daniel Baker dari Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa Universitas Colorado pada National Geographic pada 2011, "Setiap kali Anda membeli satu galon gas dengan kartu kredit Anda, itu adalah transaksi satelit." Badai raksasa dapat mengganggu sistem GPS kami, komunikasi dengan pesawat dalam penerbangan dan teknologi berbasis satelit penting lainnya.
Tetapi kekhawatiran terbesar, para ahli mengatakan, akan gangguan pada jaringan listrik kami — seperti laporan OECD 2011 (PDF) tentang dampak badai matahari menunjukkan, “Tenaga listrik adalah teknologi landasan masyarakat modern di mana hampir semua infrastruktur dan layanan lainnya bergantung. . ”Lonjakan angin matahari dapat meledakkan transformator daya dengan melelehkan gulungan tembaga mereka, dan terutama di daerah yang sangat terhubung (seperti Pantai Timur), kegagalan transformator dapat memicu efek kaskade, menyebarkan pemadaman listrik di daerah yang luas.
Satu analisis melihat badai 1921 — yang sepuluh kali lebih kuat daripada peristiwa 1989 — dan memperkirakan bahwa jika terjadi hari ini, itu akan membuat sekitar 130 juta orang tanpa listrik, berpotensi memengaruhi distribusi air dan makanan, pemanas dan pendingin udara, pembuangan kotoran pembuangan dan sejumlah aspek infrastruktur lainnya yang kami terima setiap hari. Total biaya badai yang bahkan lebih besar, seperti peristiwa 1859, bisa sangat besar: diperkirakan $ 1 hingga $ 2 triliun pada tahun pertama saja, dan total pemulihan yang bisa memakan waktu 4 hingga 10 tahun secara total.
Berita baiknya adalah CME yang cukup besar untuk memicu gangguan seperti badai 1859 jarang terjadi - untuk kerusakan paling parah terjadi, CME harus diarahkan sedemikian rupa sehingga Bumi menerima beban ledakan. Untungnya, aktivitas matahari terjadi dalam siklus dengan durasi sekitar 11 tahun, di mana semua jenis aktivitas matahari (termasuk jumlah bintik matahari, frekuensi suar dan tingkat ejeksi massa) berfluktuasi dari tinggi ke rendah dan kembali ke tinggi lagi. Namun, kami berada di dekat puncak siklus, yang diprediksi NASA akan terjadi musim gugur ini.
Baik NASA dan Pusat Prediksi Cuaca Antariksa Layanan Cuaca Nasional memantau aktivitas matahari dan mengeluarkan peringatan ketika CME dan perubahan lain dalam angin matahari terjadi. Perkiraan 3 hari SWPC saat ini memprediksi tidak ada badai selama akhir pekan, meskipun titik matahari baru yang sangat besar ini.
Jika CME besar-besaran terlihat, prakiraan 3 hari seperti itu memberi kita waktu: ada beberapa langkah yang dapat diambil utilitas listrik untuk melindungi peralatan mereka, seperti dengan cepat memutus trafo. Penerbangan kutub, yang melakukan perjalanan di ketinggian tertinggi, bisa dialihkan untuk menghindari kontak dengan partikel surya yang rusak, dan beberapa satelit bisa diubah ke mode aman untuk meminimalkan kerusakan. Di Bumi ini, paling tidak, kita akan punya waktu untuk mempersiapkan kemungkinan pemadaman listrik dan masalah lainnya.
