Een vernietigende zonnestorm: de gevolgen

Share Button

Zestien en zeventien februari 2011 maakten we kennis met een zonnestorm, het gevolg van een uitbarsting die op de aarde is gericht. Toen de wolk geladen deeltjes de aardse magnetosfeer raakte werden GPS-verbindingen in China verstoord. Dit was echter nog onschuldig. Wat zijn de gevolgen van een echt vernietigende zonnestorm? De gebeurtenissen van 1859 en 1989 tonen aan dat we maar beter stevige maatregelen kunnen nemen…

Zonnevlammen en coronal mass ejections
Onze zon, een G-ster, is naar melkwegbegrippen een rustige, beschaafde ster. Bij rode dwergen (M-sterren), de kleinste stersoort  die samen ongeveer driekwart van alle sterren uitmaken, komen zonnevlammen veel vaker voor en zijn ook relatief veel groter dan op de zon. Een zonnevlam is een magnetische uitbarsting op de zon en ontstaat (denkt men) doordat magnetische velden zich in één klap ontwarren (de zon, een gasbol, draait niet overal even snel rond, wat de magnetische velden in de knoop legt). Kleine zonnevlammen komen heel veel voor. Ze volgen net als zonnevlekken een elfjarige cyclus (2009 was bijvoorbeeld een zonnevlekkenminimum).

Deze spectaculaire zonneuitbarsting is tientallen keren groter dan de aarde.

Deze spectaculaire zonneuitbarsting is tientallen keren groter dan de aarde.

Vaak, maar niet altijd, komt tegelijkertijd met een zonnevlam ook een CME (“coronal mass ejection“) voor. Men denkt daarom dat zowel zonnevlammen als CME’s het gevolg zijn van hetzelfde magnetische verschijnsel, de ontwarring van het magnetische veld. Er ontstaat dan een enorme boog gloeiend plasma, een protuberans, die uiteindelijk met hoge snelheid wordt weggeslingerd als een reusachtige wolk geladen deeltjes. Als die wolk het aardse magneetveld raakt (gelukkig is dat meestal niet het geval), wordt dit samengedrukt en verandert het veld snel van sterkte, wat enorme elektrische spanningen oplevert, dus sterke elektrische stromen in stukken metaal: een geomagnetische storm. Het noorderlicht is dan zichtbaar tot vlak bij de evenaar.

Brand in telegraafkabels en massale stroomuitval
De grootste zonnestorm van de afgelopen vijfhonderd jaar (dat weten we door analyse van ijs in Groenland, waar radioactieve isotopen van de zonnestorm in zijn aangetroffen) vond plaats in de nacht van  1 op 2 september 1859. De zon was al weken onrustig en astrono0om Carrington nam tussen de middag op 1 september de grootste uitbarsting ooit waar. Elektriciteit was in die tijd nog een slecht begrepen verschijnsel dat alleen voor eenvoudige dingen als telegraafkabels en deurbellen werd gebruikt. Een telegraaf werkt heel simpel: signalen bestaan uit een opeenvolging van stroomstootjes door een kilometers lange dikke koperen stroomdraad.

Een "coronal mass ejection" in actie. Een grote wolk ionen wordt met hoge snelheid weggeschoten.

Een "coronal mass ejection" in actie. Een grote wolk ionen wordt met hoge snelheid weggeschoten.

De gevolgen bleven dan ook niet uit toen de zonnestorm toesloeg. Er ontstonden gigantische stromen die op veel plekken waar de telegraafkabel langs liep, branden veroorzaakten. Veel telegraafhuisjes vlogen in brand. Een spookachtig verschijnsel was dat op enkele plekken waar de elektriciteitsgeneratoren door waren gebrand, toch nog telegraafverkeer mogelijk was. De reden: de zonnestorm leverde de energie.

Maart 1989 veroorzaakte een kleinere zonnestorm de grootste elektriciteitsuitval in de geschiedenis van de Canadese provincie Quebec. Omdat Quebec voor het grootste deel op het slecht geleidende Canadese Rotsschild ligt, piekten de stromen in de kabels, waardoor transformatoren doorbrandden en miljoenen mensen zonder stroom kwamen te zitten. Ook satellieten kwamen in de problemen. Als gevolg hiervan hebben stroomleveranciers overal ter wereld hun stroomnetten meer zonnevlam-proof gemaakt. Augustus van hetzelfde jaar verstoorde een zonnestorm de effectenhandel in Toronto. Geomagnetische stormen storen ook postduiven en hebben, wijst recent onderzoek uit, ook zekere effecten op mensen. Reden voor URSI (internationale bond voor radio-onderzoek) een onderzoekscommissie in te stellen.

Wat als er een tweede zonnestorm zoals in 1859 komt?
We zijn nu veel afhankelijker van elektriciteit dan anderhalve eeuw geleden. Als wereldwijd een massale beschadiging van elektrische apparatuur optreedt, komen we in één klap in de steentijd terecht, want vrijwel al onze technologie is direct of indirect van elektriciteit afhankelijk. Auto’s werken niet meer, een antieke diesel wellicht uitgezonderd, want alle elektronica is doorgebrand. Treinen, fabrieken, telefoons, internet: alles komt stil te liggen. De fiets wordt het snelste vervoermiddel. Paradoxaal genoeg zullen technisch minder ontwikkelde landen het veel beter doen. Daar is nog negentiende-eeuwse techniek voorhanden om op terug te vallen.

Het is echter de vraag of deze catastrofale beschadigingen ook wereldwijd op zullen treden. Het elektriciteitsnet wordt steeds beter beschermd. Ook hebben overheidseisen nu de kwaliteit van elektronica sterk verbeterd. Er zullen een groot aantal apparaten uitvallen, mogelijk wat vliegtuigen neerstorten, maar over het algemeen zal de schade hiertoe beperkt blijven.

Voorzorgsmaatregelen
De gevolgen, als het misgaat, zijn echter enorm. Het is dus verstandig om voorzorgsmaatregelen te nemen. Veel mensen zijn al bezig met een off-grid, zelfvoorzienende levensstijl. Vergeet echter niet dat door een echt zware zonnestorm mogelijk ook zonnepanelen er aan gaan. Voedselvoorziening wordt een enorm probleem, Nederland is een dichtbevolkt land. Het bewaren van wetenschappelijke en technische kennis wordt uiterst belangrijk, zo kan de beschaving zich weer snel herstellen. Ook moeten er alternatieven worden bedacht voor elektrische apparaten. Draai eens een dag de hoofdschakelaar om en kijk of er stroomloze alternatieven zijn voor die keukenmachine, diepvries, home trainer en andere ongetwijfeld onmisbare hoogtepunten van de consumptiemaatschappij…

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

36 reacties

  1. Kist schreef:

    Conclusie: als er een nieuwe, zwaardere zonnenwind komt is de westerse beschaving (daarmee duidt ik op de consumentenelektronica) er helemaal aan. Ik vind dat we gewoon te nuchter zijn om hiervoor maatregelen te nemen. Er zullen weer belangrijke mensen reageren met ”Achja, het gebeurt hier toch nooit.” Maar als het gebeurt, is het te laat.
    Daarom acht ik de kans ook klein dat de overheid voorzorgsmaatregelen neemt. We moeten het eerder zelf doen.

    • Barry schreef:

      Kist,

      Je conclusie is niet correct. Ik wist op 15 februarie al dat deze zonnestorm zou komen en degenen die het bekend maakten wisten het al ongeveer een jaar vantevoren met een nauwkeurigheid van een week.In de week waarin het moet gebeuren maken ze nieuwe berekeningen en dan weten ze het tot op de dag nauwkeurig. Als je de stekker uittrekt of de stroom van je apparaten afhaalt is het grootste gevaar geweken. Er kunnen dan nog maar enkele apparaten kapot gaan waar nog stroom op staat nadat je de stekker uitgetrokken hebt. De enige overheden die geen maatregelen zullen nemen is o.a. bijvoorbeeld Noord Korea die er met alle plezier misbruik van zal maken om de mensheid wijs te maken dat ze een nieuwe technologie hebben waarmee ze de hele wereld kunnen bedreigen. Natuurtlijk weten wij wel beter maar ja, ze hebben zich al vaker belachelijk gemaakt met allerlei idiote stunts.

      • Germen schreef:

        Niet helemaal, in principe kan elke elektrische geleider getroffen worden door de effecten van een zonnestorm. De reden (staat ook in het artikel) is dat een zonnestorm het aardmagnetisch veld snel laat veranderen. Een veranderend magnetisch veld wekt altijd een slektrisch veld (m.a.w. spanning, dus stroom) op.

        • Barry schreef:

          Germen,

          dat klopt, was ik even vergeten, in principe is een mens ook een electrische geleider dus als ik het goed begrijp zou ieder mens ook rechtstreeks getroffen kunnen worden door het veranderend magnetisch veld. Daar zijn we dan mooi klaar mee, iedereen die zich niet in een kooi van faraday bevind word gebraden.De ijzerstructuur in een betonnen huis werkt hetzelfde als een kooi van faraday.

        • Germen schreef:

          Gelukkig is een mens een niet erg goede geleider. De weerstand van twee meter mens is ongeveer 10-200 ohm. Die van koper is honderd miljoen maal lager.
          maar inderdaad, er is een (zwak) effect.

  2. Barry schreef:

    Germen,

    Dit is weer 1 van je mooie artikelen, ik had het zelf echt niet beter kunnen doen.

    bedankt. :)

  3. Julie schreef:

    Een storm in een glas water, dan….?

  4. Julie schreef:

    Als we weten hoe we onafhankelijk kunnen zijn van stroom, zijn we ook weer een stapje dichterbij een autonome computer. Dan de hardware nog.

    • Germen schreef:

      Dit principe werkt helaas alleen als er een zonnestorm is, Julie. Wel zou je extreem energiezuinige computers kunen bouwen, bijvoorbeeld op basis van plasmons (trillingen op de oppervlakte) die “leven” van statische elektriciteit en dergelijke. Hier wordt voor zover ik weet idnerdaad onderzoek naar gedaan.

  5. Marthijn schreef:

    @barry: Proffesoren kunnen niet 1 jaar van tevoren voorspellen wanneer ere een zonnestorm komt.
    De zon heeft een cyclus van 11 jaar (actief-minder actief). We weten hoe de cyclus nu loopt, zodoende wetende dat de zon deze jaren actief is en plasma uitstoten.
    Nu is er een telescoop dicht bij de zon gebracht die ‘röntgenfoto’s” maakt van de zon en ZIET wanneer plasma wordt uitgestoten, hoe snel en waar heen. Dit is dus niet voorspeld, maar gezien en berekend.

    Ik hoop dat ik dit zo correct mogelijk heb uitgelegd

    • Barry schreef:

      Marthijn,

      De cyclus van de zon is geen vaststaand feit, het kan ook 10.5 of 11.5 jaar zijn. 11 jaar is een vrij nauwkeurig getal wat bij vrij nauwkeurige benadering genomen is. Ik heb het woord voorspellen in mijn vorig commentaar niet gebruikt, het is correct dat een telescoop kan zien wanneer er plasma uitgestoten word en naar de hand van datgene wat die telescoop ziet kunnen ze ongeveer een week vantevoren vrij nauwkeurig berekenen wanneer de plasmauitstoot het grootst is of zou moeten zijn.

      • Roy schreef:

        Als je zegt dat degenen die het bekend maakten het al een jaar van te voren wisten dan heb je het toch over voorspellen?

        • Barry schreef:

          Roy,

          Een sateliet kan uitzichzelf niks berekenen als die software er niet in zit, ze kunnen aan de hand van die software een jaar vantevoren zien of er iets staat te gebeuren in de zon. In die zin is het wetenschap, als iets wetenschap is dan is het geen voorspellen meer. Als het zich gaat om de kracht van de uitstoot kunnen ze het alleen maar voorspellen tot op de laatste week toe.

          In die zin hebben zowel jij als Marthijn gelijk en kan het woord voorspellen gebruikt worden.

        • Germen schreef:

          Interessante stelling, Barry. Volgens mij vindt het KNMI het niet leuk als je hun weersvoorspellingen niet wetenschappelijk onderbouwd noemt :)

    • Germen schreef:

      Klopt Marthijn, het exact voorspellen van een zonnestorm is nu nog onmogelijk.
      Wel weten we dat er periodes van meer en minder zonneactiviteit zijn (de gemiddeld 10,6 jaar, met geregeld uitschieters, durende zonnecyclus). Ook kan je enkele dagen of uren van te voren voorspellen dat er een coronal mass ejection richting aarde gaat, omdat de gassen er zo lang over doen om vanaf de zon de aarde te bereiken.

      • Barry schreef:

        Germen,

        Het KNMI zijn absoluut geen prutsers, ze onderbouwen met zekerheid hun voorspellingen, het is alleen jammer dat ze de vlinder die op kwantummechanisch niveau op 5000 km afstand hier een storm kan veroorzaken niet in hun berekeningen mee kunnen nemen.

        Zolang ze niet alles in hun berekeningen kunnen meenemen blijft het gedeeltelijk de glazen bol erbij pakken, natte vingeren werk en kijken waar de wind vandaan komt. De KNMI zal ook nooit ontkennen dat hun wetenschap uiteindelijk voorspellingen worden, zeer accurate voorspellingen maar…

  6. Gerard schreef:

    Apparaten loskoppelen is goed, maar ook de onderlinge bekabeling losnemen.

  7. Hans schreef:

    Ik heb het rampjaar 1859 er even bijgepakt.
    Achteraf viel het allemaal mee. De bakkers bleven gewoon brood bakken.

  8. Barry schreef:

    Germen,

    Dit commentaar:Gelukkig is een mens een niet erg goede geleider. De weerstand van twee meter mens is ongeveer 10-200 ohm. Die van koper is honderd miljoen maal lager.
    maar inderdaad, er is een (zwak) effect.
    Doet mij nog ergens aan denken… Als wij van een vervelende rotvlieg af willen komen kunnen we hem braden met een electrische vliegenmepper, die werkt ook op zwakstroom. Zou dit betekenen dat een flinke zonnestorm kan leiden tot totale uitroeiing van de mens omdat alle insecten dan sterven?

  9. hans schreef:

    houd dan ook nog even rekening met een hydrostatische paralax in 2012 is het feest compleet

  10. hans schreef:

    tja we kunnen blijven speculeren over de gevolgen maar een ding staat vast de wereld zoals deze nu is zal ophouden te bestaan ,daarvoor zijn verschillende ,factoren bepalend.

  11. anne-roos schreef:

    Ik vind dit een heel gaaf artikel. ik keek naar national geographic en zag een aflevering hierover. Ik heb het op google gezocht en dit gevonden. en weetje? als je hele gevoelige ogen had kon je het licht van de voortdurend verplaatsende zonnevlammer op de grond zien. het ozuden er 390 zijn per seconden. Hoe cool is dat?
    Groetjes een wetenschapsfan.
    P.S. nee ik weet niet precies hoe het gaat want ik ben 12 :)

  12. anne-roos schreef:

    oeps, sorry voor de spelfouten

    • Barry schreef:

      @ anne-roos,

      Maak je maar niet druk om speelfolden, op deze site komen geen kniesoren die daar op letten of de teksten moeten onleesbaar worden. Voor een 12 jarige schrijf je meer als goed genoeg :)

  13. Niek schreef:

    Grappig. Dit artikel is de laatste dagen honderden keren bekeken vermoedelijk als gevolg van het nieuws over een zonnevlam.

  14. Jedidja schreef:

    Tja, s winters (zoals nú dus) kun je je vlees ed in de sneeuw leggen. Maar ik zou s zomers géén alternatief voor een vriezer weten, om zo maar eens iets te noemen…  En dan mijn computertje, het oude beestje, wheeeee, ik kan niet zonder!!
    Nee, ff serieus, laten we maar hopen en bidden dat het mee zal vallen.

  15. Alexandro schreef:

    Hallo!
    Leuk topic, erg geinterreseerd.
    Nu vroeg ik me af; De kans dat we brandwonden zullen overhouden is dan vrijwel klein.
    Maar hoe zit het dan met de vrijkomende straling?
    Dat zou in mijn ogen het verwoestende punt zijn van een zonnenstorm.
     

  1. 21 februari 2011

    […] alleen kernexplosies, ook zeer zware zonnestormen hebben een dergelijk vernietigend effect. Als de zonnestorm van 1859 zich weer herhaalt, hebben we een serieus […]

  2. 23 februari 2011

    […] alleen kernexplosies, ook zeer zware zonnestormen hebben een dergelijk vernietigend effect. Als de zonnestorm van 1859 zich weer herhaalt, hebben we een serieus […]

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger