Przyzwyczailiśmy się postrzegać Ziemię jako coś stałego, cichego i stabilnego.
Ale kiedy Słońce „wyje”, nic z tego nie jest prawdą.
Naukowcy ukończyli trwający osiemnaście lat projekt mający na celu mapowanie oporności elektrycznej podpowierzchni Ameryki Północnej. Praca ta jest konieczna ze względu na realne zagrożenie: gdyby dziś uderzyła w nas burza słoneczna taka jak ta, która miała miejsce w 1989 r., skutki byłyby katastrofalne.
Mapowanie niewidzialnego
Projekt USMTARRAY (United States Magnetotelluric Array) w końcu opublikował swoje dane. Mierząc wahania w ponad 1800 lokalizacjach w całym kraju, naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i Smithsonian Institution stworzyli pierwszą szczegółową mapę 3D przedstawiającą przepływ energii elektrycznej pod ziemią.
Ziemia to nie tylko brud.
Są to ciecze, minerały, ciepło i starożytne skały.
„Detekcja magnetotelluryczna… jest bardzo wrażliwa na takie czynniki, jak obecność cieczy” – mówi główna autorka Anna Kelbert. „To daje nam zasadniczo inny obraz podpowierzchni w porównaniu z danymi sejsmicznymi”.
Mapa ta rozciąga się aż do płaszcza Ziemi. Pokazuje, dokąd pójdą prądy, gdy niebo pociemnieje.
Problem z napięciem 22 V
W 1989 r. burza słoneczna spowodowała dziewięciogodzinną przerwę w dostawie prądu w Quebecu. Sytuacja była trudna. Jednak geologia pod wschodnim wybrzeżem Stanów Zjednoczonych przewodzi prąd inaczej niż pod Kanadą, co ma większe konsekwencje dla sieci.
Zespół Kelberta przeanalizował dane z tej samej burzy, która miała miejsce w 1989 roku. W pewnym momencie w Maine pole geoelektryczne osiągnęło 22,79 wolta na kilometr.
Dla porównania, sieci energetyczne nie lubią prądu stałego (DC). Są przeznaczone na prąd przemienny (AC).
Każda wartość powyżej 1 V/km już budzi niepokój wśród specjalistów branży energetycznej.
Dwanaście razy więcej niż limit? To niebezpieczne.
Jeśli przepuścisz to napięcie przez linię energetyczną o długości 200 km, przez Twój sprzęt przepłynie 4000 woltów prądu stałego. Transformatory przegrzewają się i topią. Są drogie, a ich wymiana zajmuje miesiące.
I o tej porze? Nie masz światła.
Sytuacja się pogarsza
Oto haczyk.
Wcześniej uważaliśmy, że opór elektryczny Ziemi zmienia się płynnie. Piękny gradient, logiczne przejście od jednej wartości do drugiej.
Nowa mapa pokazała, że się myliliśmy.
Zagrożenia geoelektryczne mogą się radykalnie zmienić w promieniu zaledwie kilku mil.
Elektrownia w tym rejonie jest bezpieczna; a ten oddalony o pięć mil znajduje się w epicentrum uderzenia.
Dane te są obecnie wykorzystywane do generowania ostrzeżeń operacyjnych przez NOAA i USGS. Pomaga to służbom ratowniczym zrozumieć, które części kraju są zagrożone przegrzaniem transformatora. Jest to ogromny postęp w stosunku do starych modeli jednowymiarowych. Jest to jednak nadal środek reaktywny, a nie zapobiegawczy.
Starożytne kości i przyszłe wypadki
Podczas badań odkryto zjawiska niezwiązane bezpośrednio z burzami słonecznymi. Na przykład licząca miliard lat zagadka geologiczna.
Naukowcom udało się prześledzić zderzenie starożytnych płyt kontynentalnych, strefy subdukcji ukryte głęboko pod ziemią oraz złoża grafitu i minerałów siarczkowych.
To jest mapa powstania Ameryki Północnej. I tak, może pomóc w znalezieniu nowych złóż minerałów.
Ale głównym problemem jest teraz Słońce.
„Ta luka nadal istnieje” – zauważa Kelbert. „Między wiedzą o obecności pól a podjęciem decyzji operacyjnych o terminowym wyłączeniu sieci energetycznej”.
Prognozowanie.
Taki jest cel. Możemy teraz wykryć zbliżający się wzrost aktywności. Możemy mapować, dokąd chce płynąć prąd.
Czy uda nam się go powstrzymać na czas?
Ziemia przewodzi prąd. Słońce jest aktywne.
A przewody czekają na cios.
