Zonnestormen in het verleden

Zo nu en dan verschijnen er berichten in de media die wijzen op het gevaar van zonnestormen. Welke grote zonnestormen hebben in het verleden plaatsgevonden, en wat voor invloed hadden die op ons leven?

Wat is een zonnestorm?

Een zonnestorm is een combinatie van een zonnevlam, dat wil zeggen een explosie op het oppervlak van de zon, en een plasmawolk die vanaf de zon de ruimte in wordt geslingerd. Zonnevlammen volgen net als zonnevlekken een elfjarige cyclus en komen veelvuldig voor. Ze gaan lang niet altijd gepaard met het vrijkomen van een plasmawolk, een zogeheten coronale massa-ejectie. Als dit wel gebeurt, wordt er in de media gesproken over een zonnestorm.

Het beste van IsGeschiedenis in je inbox? Schrijf je in voor onze nieuwsbrief! Helemaal niks missen? Volg ons op Facebook!

De grote hoeveelheden elektrisch geladen deeltjes die zo’n zonnestorm met zich meevoert, worden gelukkig grotendeels tegengehouden door het beschermende magnetische veld van de aarde. Het aardmagnetisch veld houdt deze deeltjes vast in de Van Allen-gordels. Als de zon erg actief is, kunnen de deeltjes in de puurt van de polen, waar het magnetisch veld zwakker is, de aarde wel bereiken. Daar zijn de deeltjes zichtbaar als het noorderlicht of het zuiderlicht. Zeer grote zonnestormen kunnen echter ingrijpender gevolgen hebben.

Extreemste zonnestorm in de laatste vijfhonderd jaar

Op 1 en 2 september 1859 deed een van de extreemste zonnestormen in de laatste vijfhonderd jaar zich voor. Tussen 28 augustus en 2 september werden verscheidene zonnevlammen waargenomen, en op 1 september nam de Engelse amateurastronoom Richard Cristopher Carrington een ongekend grote plasmawolk waar, die losbarstte van de oppervlakte van de zon. Normaal doet een plasmawolk er met een snelheid van tussen de 1000 en 2000 kilometer per seconde zo’n drie à vier dagen over om de aarde te bereiken, maar de plasmawolk van 1 september deed er iets minder dan achttien uur over.

Omdat zonnestormen op aarde (geo)magnetische stormen kunnen veroorzaken, kunnen er elektrische stromen ontstaan in lange kabels en elektronische apparatuur. In 1859 had dit tot gevolg dat de telegraafverbindingen tussen Amerika en Europa, die pas enkele jaren eerder in gebruik waren genomen, uitvielen door kortsluiting, wat ook verschillende branden veroorzaakte. Op enkele plekken waar de elektriciteitsgeneratoren waren doorgebrand, was toch nog telegraafverkeer mogelijk; de zonnestorm leverde hiervoor de benodigde energie. Het noorderlicht was wereldwijd zichtbaar. Volgens sommige verhalen konden mensen in Boston zelfs ’s nachts op straat de krant lezen.

Zonnestorm veroorzaakte bijna een nucleaire oorlog

In 1967 zorgde een zonnestorm ervoor dat er bijna een nucleaire oorlog uitbrak tussen de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie. Op 23 mei van dat jaar werden plotseling meerdere Amerikaanse radarinstallaties van het netwerk dat een Russische kernraketaanval voortijdig moest spotten, uitgeschakeld. De Verenigde Staten meenden dat de Sovjet-Unie erin geslaagd was om de radarinstallaties onklaar te maken in voorbereiding op een verrassingsaanval. Een Amerikaanse tegenreactie lag dan ook voor de hand.

De Amerikaanse luchtmacht werd gereedgemaakt voor een aanval op Russisch grondgebied. Voordat de vliegtuigen met kernwapens aan boord echter konden opstijgen, werd een belangrijk document voorgelegd. Het betrof een ruimteweerbericht van het pas opgerichte Solar Forecasting Center van het North American Aerospace Defence Command. Dit weerstation had enkele dagen eerder een hevige zonnestorm waargenomen, die de oorzaak zou zijn van het uitvallen van de militaire radarinstallaties en van andere communicatiemiddelen in de wereld.

De wereld bleef een kernoorlog bespaard, en de Amerikaanse luchtmacht houdt sinds 1967 nauwlettend het ruimteweer in de gaten.

Zes miljoen mensen ruim negen uur lang zonder stroom

Op maandag 13 maart 1989 werd de aarde opnieuw getroffen door een omvangrijke zonnestorm. De plasmawolk werd al drie dagen eerder weggeslingerd door de zon, en veroorzaakte op de aarde een lichtspektakel. Maar tegelijkertijd had de zonnestorm enkele schadelijke effecten. In Québec, Canada, werden de condensatoren van de James Bay-energiecentrale overbelast door de elektrisch geladen deeltjes die de zonnestorm erop afvuurde.

Als gevolg hiervan sprongen de zekeringen in de centrale, waarna veel verdeelstations in de provincie Québec eruit klapten. Hierdoor zaten zes miljoen mensen in Québec meer dan negen uur lang zonder stroom, terwijl de temperatuur die nacht slechts rond de -6˚C lag. Het openbaar vervoer in Montréal werd platgelegd en bedrijven moesten noodgedwongen de deuren gesloten houden.

Ook in Groot-Brittannië brandden transformatoren door. De vervanging van ernstig beschadigde transformatoren kostte maanden de tijd. De productie van chips kwam stil te liggen en satellieten raakten gedesoriënteerd door de invloed van de zonnestorm op het aardmagnetisch veld.

Leven op aarde mede mogelijk gemaakt door zonnestormen

Volgens een wetenschappelijk artikel in 2016 in het blad Nature Geoscience werd het leven op aarde mede mogelijk gemaakt door zonnestormen. Met behulp van de Kepler-ruimtetelescoop observeerden onderzoeker Vladimir Airapetian en zijn collega’s zonachtige sterren van slechts enkele miljoenen jaren oud – erg jong in vergelijking met onze zon, die ongeveer 4,6 miljard jaar oud is. Uit dit onderzoek blijkt dat jonge zonachtige sterren regelmatig super-zonnevlammen produceren. Op onze aanzienlijke oudere zon vinden deze slechts één keer in de honderd jaar plaats, maar jonge zonachtige sterren produceren er volgens de onderzoekers tot wel tien per dag.

Door deze frequente super-zonnevlammen en door een minder sterk magnetisch veld van de aarde, kon de zon onze planeet 4 miljard jaar geleden aangenaam warm houden – ook al was de zon destijds een stuk minder helder dan tegenwoordig. Volgens de onderzoekers leverden de zonnestormen daarnaast ook de benodigde energie om van simpele moleculen complexere moleculen als RNA en DNA te maken, die weer nodig waren voor het leven op aarde.

Zonnestormen blazen de atmosfeer van Mars weg

Andersom hebben zonnestormen er volgens NASA voor gezorgd dat de atmosfeer van de planeet Mars grotendeels is verdwenen, waardoor Mars, dat in het verleden vloeibaar water had, veranderde in een koude, droge planeet. Volgens wetenschappers had Mars vroeger vermoedelijk een dikke atmosfeer met veel CO2. Maar door grote uitbarstingen van de zon is deze atmosfeer waarschijnlijk grotendeels weggeblazen.

12% kans op een nieuwe zware zonnestorm binnen tien jaar

Volgens astronomen mag het gevaar van een grote zonnestorm niet worden onderschat. Door de overmatige afhankelijkheid van satellietgegevens voor communicatie en reisroutes, zou een zonnestorm wegen kunnen veranderen in gigantische parkeerterreinen. Deskundigen stelden in 2012 dat de kans dat we binnen tien jaar opnieuw getroffen worden door een zonnestorm met een omvang van die in 1859, ongeveer 12% is.

Ingenieurs van zelfrijdende voertuigen nemen dan ook voorzorgsmaatregelen om te zorgen dat onverwachte storingen door bijvoorbeeld zonnestormen opgevangen kunnen worden. Sommige geautomatiseerde auto’s beschikken bijvoorbeeld over regionale kaarten, waardoor auto’s in elk geval een snelweg-afrit kunnen vinden als de satellietnavigatie uitvalt. Volgens techbedrijven zouden zelfrijdende auto’s zichzelf in het ergste geval stilzetten op de vluchtstrook.

BRONNEN

• AD.nl: ‘Zonnestorm kan grootste file aller tijden veroorzaken’
• AD.nl: ‘Zonnestormen veranderden Mars in koude droge planeet’
• Computerworld.nl: 25-jarig jubileum van IT-vernietigende zonnestorm
• Kijkmagazine.nl: Hoe een zonnestorm bijna een kernoorlog ontketende
• NASA.gov: The Day the Sun Brought Darkness
• Nationalgeographic.nl: Wat zou er gebeuren als de zon de grootste zonnevlam ooit zou uitstoten?
• Scientias.nl: Leven op aarde werd mede mogelijk gemaakt door zonnestormen
• Visionair.nl: Een vernietigende zonnestorm: de gevolgen
• Wetenschap.infonu.nl: Het gevaar van een Zonnestorm op aarde
• Wikipedia.org: Zonnewind

AFBEELDINGEN

• De zon gefotografeerd door de STEREO-missie, van NASA [Public domain], via Wikimedia Commons