2 septembrie 1859: Telegrafele funcționează cu aer electric în timpul unei furtuni magnetice nebune
1859: O explozie magnetică pe Soare provoacă aurore strălucitoare pe Pământ și dă peste cap rețeaua de telegraf aflată la început de drum.
La 2 septembrie 1859, la biroul de telegraf de pe strada State nr. 31 din Boston, la ora 9:30 a.m., liniile operatorilor erau copleșite de curent, așa că aceștia au scos din priză bateriile conectate la aparatele lor și au continuat să lucreze folosind doar electricitatea care curgea prin aer.
La primele ore ale acelei nopți, cele mai strălucitoare aurore înregistrate vreodată au izbucnit pe cerul Pământului. Oameni din Havana și Florida au raportat că le-au văzut. The New York Times a publicat un reportaj de 3.000 de cuvinte care consemna evenimentul colorat în proză violet.
„Cu aceasta s-a amestecat în cele din urmă o frumoasă nuanță de roz. Norii de această culoare au fost mai abundenți la nord-est și nord-vest de zenit”, a scris Times. „Acolo ei au tras unul peste altul, amestecându-se și adâncindu-se până când cerul a devenit dureros de lurid. Nu exista nicio figură pe care imaginația să nu o poată găsi portretizată de aceste străfulgerări instantanee.”
De parcă ceea ce se întâmpla în ceruri nu era de ajuns, infrastructura de comunicații care abia începea să se întindă de-a lungul coastei de est a luat-o razna din cauza întregului electromagnetism.
„Am observat influența asupra liniilor în momentul începerii activității – ora 8 – și a continuat atât de puternică până la 9 1/2 încât a împiedicat orice activitate, cu excepția aruncării bateriilor de la fiecare capăt al liniei și a funcționării prin curentul atmosferic în întregime!”, au scris operatorii de telegraf din Boston, uimiți, într-o declarație care a apărut în The New York Times mai târziu în acea săptămână.
Operatorul din Boston i-a spus omologului său din Portland, Maine: „Și al meu este deconectat și noi lucrăm cu curentul auroral. Cum primiți scrisul meu?”. Portland a răspuns: „Mai bine decât cu bateriile noastre pornite”, înainte de a concluziona în cele din urmă cu tupeu yankeu: „Foarte bine. Să merg mai departe cu afacerile?”
În ceea ce privește relația dintre Pământ și steaua sa, este probabil cea mai ciudată perioadă de 24 de ore înregistrată vreodată. Oamenii s-au chinuit să explice ce s-a întâmplat.
David Hathaway de la NASA, astronom solar, a declarat că oamenii din comunitatea solară încep să înțeleagă că există o relație între evenimentele de pe Soare și magnetismul de pe Pământ. Dar aceste cunoștințe nu au fost diseminate pe scară largă.
O altă teorie susținea că aurorele erau de fapt fenomene atmosferice, adică vreme de un anumit tip. Au fost oferite dovezi de diferite feluri. Se pare că aurorele aveau un sunet, „zgomotul crepitantelor” sau al pocniturilor, care le marca ca fiind fenomene legate de Pământ. Au apărut explicații chiar și mai ciudate, cum ar fi citatul hilar de caraghios al meteorologului Ebenezer Miriam din The New York Times.
„Aurora (electricitatea descărcată din craterele vulcanilor) fie se dizolvă în atmosferă, fiind astfel difuzată în spațiu, fie se concentrează într-o substanță gelatinoasă formând meteoriți, numiți stele căzătoare”, a scris Miriam. „Acești meteoriți se dizolvă rapid în aerul atmosferic, dar uneori ajung pe Pământ înainte de a se dizolva și se aseamănă cu amidonul subțire.”
Dar unii oameni de știință erau pe drumul cel bun. Cu 18 ore înainte ca furtuna să lovească, Richard Carrington, un astronom britanic tânăr, dar foarte respectat, își făcea observațiile zilnice asupra petelor solare când a văzut două pete luminoase strălucitoare. Acum știm că ceea ce a văzut el a fost încălzirea suprafeței soarelui dincolo de temperatura standard de aproximativ 5.500 de grade Celsius. Energia pentru a face acest lucru a provenit de la o explozie magnetică, deoarece o parte distinsă a câmpului magnetic al soarelui s-a rupt și s-a reconectat.
„Ele degajă echivalentul energiei a aproximativ 10 milioane de bombe atomice în decurs de o oră sau două”, a spus Hathaway. „Una a fost specială și a fost remarcată, pentru că a fost o explozie de lumină albă. De fapt, a încălzit suprafața soarelui suficient de bine încât să lumineze soarele.”
Chiar dacă pe atunci Carrington nu știa la ce se uită, cinci ani de privit fix la soare l-au învățat că ceea ce vedea era fără precedent. Când, la primele ore ale nopții următoare, cerul de pe tot globul a început să capete culori strălucitoare, Carrington a știut că se afla în fața a ceva.
„Cred că reprezintă un punct de cotitură în astronomie, deoarece, pentru prima dată, astronomii au avut dovezi concrete că o forță, alta decât gravitația, se poate comunica pe o distanță de 93 de milioane de mile de spațiu”, a declarat Stuart Clark, autorul cărții The Sun Kings: Tragedia neașteptată a lui Richard Carrington și povestea despre cum a început astronomia modernă.
Cu toate acestea, aveau să treacă decenii până când teoria științifică avea să ajungă din urmă observațiile. Greii britanici, precum Lord Kelvin, au opinat că soarele nu ar putea oferi niciodată nivelul de energie care a fost observat pe Pământ. Înțelegerea a ceea ce se întâmpla fără să se înțeleagă cum funcționa soarele sau natura particulelor nu era tocmai ușoară.
„Este un exemplu minunat de situație în care teoria și observația nu se potrivesc”, a spus Clark. „Instituția științifică tinde să creadă în teorie, dar de obicei este invers, iar observațiile sunt corecte. Trebuie să acumulezi o masă critică de observații pentru a schimba teoria științifică.”
În timp, din ce în ce mai multe observații au schimbat teoria, iar soarele a fost considerat responsabil în mod corespunzător pentru furtunile geomagnetice. Lecția tehnologică, conform căreia echipamentele electrice ar putea fi perturbate, a fost însă în mare parte uitată.
Când o furtună geomagnetică lovește Pământul, aceasta zguduie magnetosfera terestră. Pe măsură ce plasma magnetizată împinge liniile câmpului magnetic al Pământului de jur împrejur, curg curenți. Acei curenți au propriile lor câmpuri magnetice și, în curând, jos, la sol, intră în joc forțe electromagnetice puternice. Cu alte cuvinte, telegraful dumneavoastră poate funcționa pe „curent auroral.”
Torunile geomagnetice, însă, pot avea un impact mai puțin benign. Pe 4 august 1972, o linie Bell Telephone care mergea de la Chicago la San Francisco a fost întreruptă. Cercetătorii de la Bell Labs au vrut să afle de ce, iar descoperirile lor i-au condus direct la 1859 și la curentul auroral.
Louis Lanzerotti, în prezent profesor de inginerie la Institutul de Tehnologie din New Jersey, a săpat în biblioteca Bell Labs pentru evenimente și explicații similare. Împreună cu cercetarea de teren, istoricul a devenit nucleul unei noi abordări pentru construirea unor sisteme electrice mai robuste.
„Am făcut toate aceste analize și am scris această lucrare în ’74 pentru Bell Systems Technical Journal”, a spus Lanzerotti. „Și a făcut cu adevărat o diferență extraordinară în Bell Systems. Și-au reproiectat sistemele de alimentare.”
Lupta pentru a proteja sistemele tehnice ale Pământului de anomaliile geomagnetice continuă. La sfârșitul anului 2008, Academiile Naționale de Știință au publicat un raport privind fenomenele meteorologice spațiale severe. Dacă o furtună care să se apropie chiar și de nivelurile din 1859 s-ar întâmpla din nou, aceștia au concluzionat că pagubele ar putea depăși un trilion de dolari, în mare parte din cauza întreruperilor rețelei electrice.
Datele privind frecvența cu care se produc furtunile uriașe sunt puține. Carotele de gheață sunt principalele dovezi pe care le avem în afara documentelor istorice umane. Particulele încărcate pot interacționa cu azotul din atmosferă, creând nitruri. Concentrația crescută a acestor molecule poate fi detectată prin examinarea nucleelor de gheață, care acționează ca un jurnal de bord al atmosferei la un moment dat. Pe parcursul ultimilor 500 de ani din aceste date, evenimentul din 1859 a fost de două ori mai mare decât orice altceva.
Chiar și așa, soarele rămâne un pic misterios, în special aceste evenimente extrem de energetice. Oamenii de știință precum Hathaway sunt capabili să descrie de ce o furtună geomagnetică ar putea fi mai mare decât alta pe baza detaliilor legate de modul în care a apărut, dar le este greu să prezică când sau de ce ar putea apărea o furtună ciudat de mare.
Înțelegerea științifică a modului în care soarele are impact asupra Pământului și a oamenilor săi, care sunt foarte tehnologizați, nu este completă, dar cel puțin știm când a început: la primele ore ale lunii septembrie. 2, 1859.
„Este momentul în care ne dăm seama că aceste obiecte cerești ne-au afectat tehnologiile și modul în care am vrut să ne trăim viața”, a spus Stuart.
Și se pare că steaua noastră fierbinte și arzătoare încă o face.
Imagine: TRACE/NASA
Acest articol a apărut pentru prima dată în Wired Science pe 2 septembrie 2009.
Alexis Madrigal este acum editor senior la The Atlantic. Este autorul cărții Powering the Dream: The History and Promise of Green Technology (Istoria și promisiunea tehnologiei verzi).
Vezi și:- 27 aprilie 1791: Samuel F.B. Morse, ‘American Leonardo’, Born
- The Geomagnetic Apocalypse – And How to Stop It
- Astronaut Captures Fantastic Shot of Aurora From Space
- New Aurora Webcam Captures Spectacular Videos, 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