1859. szeptember 2: A távírók elektromos levegővel működnek az őrült mágneses viharban
1859-ben: Egy mágneses robbanás a Napon fényes sarki fényt okoz a Földön és felborítja az alakulóban lévő távíróhálózatot.
1859. szeptember 2-án 9:30-kor a bostoni State Street 31. szám alatti távíróirodában, az operátorok vezetékei túlcsordultak az áramtól, ezért kihúzták a gépeikhez csatlakoztatott akkumulátorokat, és csak a levegőben áramló elektromossággal dolgoztak tovább.
Az éjszaka hajnali óráiban a Föld egén a valaha feljegyzett legfényesebb sarki fények törtek ki. Az emberek Havannában és Floridában is beszámoltak arról, hogy látták őket. A New York Times 3000 szavas cikket közölt, amelyben lila prózában örökítette meg a színes eseményt.
“Ezzel végül egy gyönyörű rózsaszín árnyalat keveredett. Az ilyen színű felhők a zenittől északkeletre és északnyugatra voltak a legtöbben” – írta a Times. “Ott lövelltek át egymáson, keveredtek és mélyültek, amíg az égbolt fájdalmasan színpompás nem lett. Nem volt olyan alak, akit a képzelet ne tudott volna ábrázolni ezekben a pillanatnyi villanásokban.”
Amintha nem lett volna elég, ami az égen történt, a keleti part mentén éppen csak elkezdett kiépülő kommunikációs infrastruktúra is megbolondult az elektromágnesességtől.
“Megfigyeltük a vonalakra gyakorolt hatást az üzlet megkezdésének időpontjában – 8 órakor -, és az olyan erősen tartott egészen 9 és fél óráig, hogy semmilyen üzletet nem lehetett folytatni, kivéve, ha a vonal mindkét végén leválasztották az akkumulátorokat, és teljesen a légköri árammal dolgoztak!” – írták a megdöbbent bostoni távírászok egy nyilatkozatban, amely a The New York Timesban jelent meg még azon a héten.
A bostoni távírász közölte portlandi (Maine) kollégájával: “Az enyém is kikapcsolt, és mi a sarki árammal dolgozunk. Hogyan fogadja az írásomat?” Portland így válaszolt: “Jobban, mint bekapcsolt elemekkel”, majd végül jenki bátorsággal zárta: “Nagyon jó. Folytassam az üzletet?”
A Föld és a csillaga közötti kapcsolat szempontjából valószínűleg ez a legfurcsább 24 óra, amit valaha feljegyeztek. Az emberek nehezen tudták megmagyarázni, mi történt.”
A NASA napcsillagásza, David Hathaway elmondta, hogy a naptársadalomban az emberek kezdik megérteni, hogy kapcsolat van a Napon zajló események és a földi mágnesesség között. Ez a tudás azonban nem terjedt el széles körben.
Egy másik elmélet szerint a sarki fények valójában légköri jelenségek, vagyis egy bizonyos típusú időjárás. Többféle bizonyítékot is felajánlottak. A sarki fényeknek nyilvánvalóan volt egy hangjuk, “a krepitáció zaja” vagy recsegés, amely földhöz kötött jelenségként jelölte meg őket. Még furcsább magyarázatok is felmerültek, mint például Ebenezer Miriam meteorológus viccesen kacskaringós idézete a The New York Timesban.
“Az aurora (a vulkánok kráteréből kisülő elektromosság) vagy feloldódik a légkörben, és így szétterül az űrben, vagy zselatinszerű anyaggá koncentrálódik, meteorokat, úgynevezett hullócsillagokat alkotva” – írta Miriam. “Ezek a meteorok gyorsan feloldódnak a légköri levegőben, de néha elérik a Földet, mielőtt feloldódnának, és vékony keményítőhöz hasonlítanak.”
De néhány tudós jó nyomon járt. Tizennyolc órával a vihar előtt Richard Carrington, egy fiatal, de elismert brit csillagász éppen a napi napfolt-megfigyeléseit végezte, amikor két ragyogó fényfoltot látott. Ma már tudjuk, hogy amit látott, az a Nap felszínének felmelegedése volt, amely meghaladta a szokásos, fúzióra képes, körülbelül 5500 Celsius-fokos hőmérsékletet. Az ehhez szükséges energia egy mágneses robbanásból származott, amikor a Nap mágneses mezejének egy kitágult része elpattant és újra összekapcsolódott.
“Egy-két óra alatt körülbelül 10 millió atombombával egyenértékű energiát bocsátanak ki” – mondta Hathaway. ” Az egyik különleges volt, és észrevették, mert egy fehér fénykitörés volt. Valójában eléggé felmelegítette a Nap felszínét ahhoz, hogy megvilágítsa a Napot.”
Noha akkoriban Carrington nem tudta, mit néz, öt évnyi napbámulás megtanította neki, hogy amit lát, az példátlan. Amikor a következő éjszaka hajnali óráiban az égbolt szerte a világon ragyogó színekbe kezdett átváltozni, Carrington tudta, hogy valamire rájött.
“Azt hiszem, ez fordulópontot jelent a csillagászatban, mert a csillagászoknak most először volt konkrét bizonyítékuk arra, hogy a gravitáción kívüli erő képes 93 millió mérföldes űrön keresztül kommunikálni önmagát” – mondta Stuart Clark, A Napkirályok című könyv szerzője: The Unexpected Tragedy of Richard Carrington and the Tale of How Modern Astronomy Began.”
Mégis évtizedekbe telt, amíg a tudományos elmélet utolérte a megfigyeléseket. Olyan brit nagyágyúk, mint Lord Kelvin úgy vélték, hogy a Nap soha nem képes olyan energiát szolgáltatni, mint amilyet a Földön megfigyeltek. Nem volt éppen könnyű megérteni, hogy mi történik anélkül, hogy értették volna a Nap működését vagy a részecskék természetét.
“Ez egy remek példa arra, amikor az elmélet és a megfigyelés nem egyezik” – mondta Clark. “A tudományos intézmény hajlamos elhinni az elméletet, pedig általában pont fordítva van, és a megfigyelések helyesek. A megfigyelések kritikus tömegét kell létrehozni ahhoz, hogy a tudományos elméletet megváltoztassuk.”
Az idő múlásával egyre több és több megfigyelés változtatta meg az elméletet, és a Napot tekintették megfelelően felelősnek a geomágneses viharokért. Azt a technológiai tanulságot azonban, hogy az elektromos berendezések megzavarhatók, nagyrészt elfelejtették.
Amikor egy geomágneses vihar eléri a Földet, megrázza a földi magnetoszférát. Ahogy a mágnesezett plazma körbetolja a Föld mágneses mezővonalait, áramlások áramlanak. Ezeknek az áramlatoknak saját mágneses mezejük van, és hamarosan lent a földön erős elektromágneses erők lépnek működésbe. Más szóval, a távírója “sarki árammal” működhet.”
A geomágneses viharoknak azonban kevésbé jótékony hatásai is lehetnek. 1972. augusztus 4-én egy Chicagóból San Franciscóba tartó Bell Telephone vonal kiesett. A Bell Labs kutatói ki akarták deríteni az okokat, és eredményeik egészen 1859-ig és a sarki áramig vezettek vissza.
Louis Lanzerotti, aki ma a New Jersey Institute of Technology mérnökprofesszora, a Bell Labs könyvtárában kutatott hasonló események és magyarázatok után. A terepkutatással együtt a történet a robusztusabb elektromos rendszerek építésének új megközelítésének magjává vált.
“Elvégeztük az egész elemzést, és ’74-ben megírtuk ezt a tanulmányt a Bell Systems Technical Journal számára” – mondta Lanzerotti. “És ez tényleg pokoli nagy változást hozott a Bell Systemsnél. Újratervezték az energiarendszereiket.”
A földi technikai rendszerek geomágneses anomáliáktól való védelméért folytatott küzdelem folytatódik. 2008 végén a Nemzeti Tudományos Akadémiák jelentést tettek közzé a súlyos űridőjárási eseményekről. Ha egy akár csak az 1859-es szintet megközelítő vihar ismét bekövetkezne, a következtetésük szerint a károk meghaladhatják az 1 billió dollárt, főként az elektromos hálózatban bekövetkező zavarok miatt.
Az adatok arról, hogy milyen gyakran fordulnak elő hatalmas viharok, szűkösek. Az emberi történelmi dokumentumokon kívül a jégmagok jelentik a legfőbb bizonyítékot. A töltött részecskék kölcsönhatásba léphetnek a légkörben lévő nitrogénnel, nitrideket hozva létre. Ezeknek a molekuláknak a megnövekedett koncentrációja kimutatható a jégmagok vizsgálatával, amelyek egyfajta naplóként működnek az adott időpontban a légkörről. Az elmúlt 500 év ezen adatai alapján az 1859-es esemény kétszer akkora volt, mint bármi más.
Még így is rejtélyes marad a Nap, különösen ezek a roppant energikus események. Az olyan tudósok, mint Hathaway, képesek leírni, hogy az egyik geomágneses vihar miért lehet nagyobb, mint a másik, a keletkezés részletei alapján, de nehezen tudják megjósolni, hogy mikor és miért alakulhat ki egy furcsán nagy vihar.
A tudományos megértés arról, hogy a Nap hogyan hat a Földre és a technológiailag súlyos emberekre, nem teljes, de legalább tudjuk, mikor kezdődött: szeptember kora hajnalán. 1859. február 2-án.
“Ekkor jöttünk rá, hogy ezek az égi objektumok hatással voltak a technológiáinkra és arra, ahogyan élni akartuk az életünket” – mondta Stuart.
“És mint kiderült, égő, forró csillagunk még mindig hatással van.”
Kép:
A cikk először a Wired Science 2009. szeptember 2-i számában jelent meg.
Alexis Madrigal jelenleg a The Atlantic vezető szerkesztője. A Powering the Dream című könyv szerzője: The History and Promise of Green Technology.
See Also:- April 27, 1791: Samuel F.B. Morse, az “amerikai Leonardo” megszületett
- A geomágneses apokalipszis – és hogyan lehet megállítani
- Asztronauta fantasztikus felvételt készített az Auróráról az űrből
- Új Auróra webkamera látványos videókat rögzít, Images
- Scientists Discover What Makes Northern Lights Dance
- Northern Lights’ Source Found in Giant ‘Magnetic Ropes’
- Mysterious, Glowing Clouds Appear Across America’s Night Skies
- April 25, 1859: Big Dig Starts for Suez Canal
- May 15, 1859: Pierre Curie, Radium’s Co-Discoverer, Is Born
- May 22, 1859: It’s Elementary, My Dear Reader
- Aug 17, 1859: U.S. Airmail Carried by Balloon
- Aug. 27, 1859: America Enters the Oil Bidness
- Nov. 1, 1859: A Welcome Sight for Those in Peril Upon the Sea
- Sept. 2, 1969: First U.S. ATM Starts Doling Out Dollars
- Sept. 2, 1993: U.S., Russia Ink Space Pact
- Sept. 2, 1985: Hey, Everyone, We Found the Titanic