Marius Echim: „După părerea mea, este exclus ca la originea acestui blackout să stea un fenomen legat de interacția Soare-Pământ, de activitate solară, de activitate geomagnetică. Deci, ar trebui, probabil, să ne gândim la alte cauze”

O pană uriașă de curent, s-a produs luni, 28 aprilie a.c. în Spania, Portugalia, Andorra și părți din sudul Franței, cauza - sau cauzele - fiind încă necunoscute. Sunt mai multe tipuri de potențiale cauze, fără să existe, însă, un consens asupra a ceea ce ar fi dus la acest incident important.

Una dintre ipoteze, teoretic posibilă, a fost cea legată de o furtună solară puternică și, în consecință, o activitate geomagnetică neobișnuită. Specialiștii o exclud, însă, acum - și iată și explicațiile, pe care le-a oferit, pentru Știința 360, Dr. Marius Echim, Șeful laboratorului de Plasma Spațială și Magnetometrie (GPSM) din Institutul de Științe Spatiale-Filiala INFLPR, Magurele (https://www.spacescience.ro/laboratoare/laboratorul-1040-plasma-spatiala-si-magnetometrie-gpsm/).

„Ar fi putut fi (o potențială cauză, n.r.) în sensul că au avut loc în trecut astfel de evenimente în Canada, în zona Quebec în 1989, în timpul unei furtuni geomagnetice foarte puternice. Datorită variației rapide a câmpului magnetic, la nivelul solului au fost induși curenți electrici în transformatoarele din Canada. Transformatoarele s-au străpuns și, practic, întregul sistem electric al Canadei atunci a fost întrerupt, s-a întrerupt alimentarea cu electricitate în Canada.

Însă, de data asta, situația este diferită, din ce am putut eu să-mi dau seama (...) din punctul de vedere al activității geomagnetice. Ea se măsoară pe o scală de la 0 la 9, 9 fiind nivelul cel mai intens de activitate (geomagnetică). Activitatea geomagnetică este indusă, în principal, de activitatea solară.

În timpul acelei furtuni din Quebec, nivelul de activitate geomagnetică, la nivel global, a fost de ordinul 9. În timp ce, acum două zile, indicele geomagnetic global au avut valoarea de 2. Deci, o situație de calm geomagnetic.

Asta înseamnă că, după părerea mea, este exclus ca la originea acestui eveniment, acestui blackout, să stea un fenomen legat de interacția între Soare-Pământ, de activitate solară, de activitate geomagnetică. Deci, ar trebui, probabil, să ne gândim la alte cauze.”, spune Dr. Marius Echim

Dar, nu se poate, de exemplu, să fi fost un vârf brusc (în activitatea geomagnetica)?

„Nu. Dacă ar fi fost un vârf brusc, chiar și acel vârf brusc localizat, să spunem, în zona Scandinaviei sau în zona peninsulei Iberice, ar fi fost evidențiat de observatoarele magnetice din zona respectivă. Câmpul magnetic, activitatea magnetică este supravegheată, practic, pe întreaga suprafață a globului.

De altfel, în Europa, există câteva rețele care supraveghează activitatea geomagnetică tocmai în scopul de a preveni, de a lansa alerte pentru rețelele electrice globale sau regionale și pentru rețelele de distribuție a gazelor naturale. Este un fenomen care suscită interesul atât al comunității științifice, cât și al agențiilor naționale care au responsabilitatea acestei activități tocmai pentru a preîmpina astfel de evenimente și a lansa la timp alerte care permit intrarea în stand-by a sistemelor respective. Din punctul meu de vedere, nu cred că a putut fi un fenomen localizat în Peninsula Iberică de origine magnetică.”

Dacă ar fi fost vorba despre o activitate geomagnetică, ea s-ar fi manifestat atât de localizat sau aria pe care ar fi influențat-o ar fi fost mai mare?

„Ar fi trebuit să fie mult mai mare pentru că Peninsula Iberică este totuși la latitudini relativ joase, medii și activitatea geomagnetică este mult mai intensă la latitudini mari. Și în cazul unor evenimente excepționale cum a fost furtuna magnetică din luna mai anul trecut, efectele geomagnetice se propagă la latitudini din ce în ce mai joase. După părerea mea, un eveniment geomagnetic localizat în Peninsula Iberică fără să aibă alte tipuri de manifestare la alte latitudini, în special la latitudinile nordice, nu e posibil.

(...) Încă suntem în faza de prototip pentru aceste alerte, întrucât înțelegerea fenomenelor fizice nu a atins încă nivelul necesar ca să putem să dezvoltăm niște servicii care să pună la dispoziție alertele într-un timp standard. Dar atunci când predicțiile sunt de succes, timpul de alertare poate să fie de ordinul orelor. Dar, din nou, atât la nivel de agenție spațial-europeană cât și la nivel de comunitate științifică în zona Scandinavă sau Met Office din Marea Britanie, în continuare ei lucrează doar cu niște prototipuri de alerte și care permit în anumite situații să alerteze despre iminența unor fenomene geomagnetice potențial distructive cu câteva ore înainte.”

Activitatea geomagnetică este legată de activitatea solară. Știm că Soarele are un ciclu de cam 11 ani. Prin urmare, cumva predictibil ce se va întâmpla cu Soarele și cu această activitate geomagnetică. În mod concret, ce se întâmplă de fapt acolo? Ce fenomene au loc?

„Au loc fenomene pe suprafața Soarelui sub forma de explozii solare care degajă în întreg sistemul solar cantități enorme de masă solară, de plasmă solară, care poartă energie foarte mare și un câmp magnetic intens”, spune Marius Echim.

„Ele se propagă în întreg sistemul solar, ajung în proximitatea Pământului unde colizionează pur și simplu cu câmpul magnetic al Pământului, care acționează ca un scut. Dar ca orice scut, atunci când acest scut recepționează un impact foarte puternic, intră într-o stare de vibrație, dacă vrei, într-o stare de variabilitate foarte crescută care se manifestă atât la altitudinile foarte mari, la 10-15 raze terestre unde are loc acest impact, contactul între masa de plasmă solară și frontiera externă a câmpului geomagnetic, dar ele se propagă și la altitudini foarte joase, inclusiv până la suprafața Pământului.

Nu este doar un fenomen geomagnetic, de multe ori este însoțit și de pătrunderea în câmpul magnetic al Pământului, al particulelor de origine solară cu o energie foarte mare. Deci toate lucrurile astea împreună constituie o perturbație majoră pentru sistemul de plasmă și de câmp magnetic al Pământului. Aceste oscilații pot să fie oscilații, variații la nivel global.

Sunt mult mai intense în zonele polare, în zonele de latitudini mari, pentru că acolo o configurație a câmpului magnetic al Pământului favorizează pătrunderea acestor particule de origine solară. Iar la sol, manifestările acestor fenomene sunt, cum spuneam, variații foarte mari ale câmpului magnetic, care induc și câmpuri electrice. Și aceste câmpuri electrice sunt în general nocive pentru rețelele electrice și pentru rețelele de distribuție a gazelor naturale.

(...) Comunicațiile sunt afectate pentru că toată infrastructura spațială este afectată de aceste fenomene de tip furtuni și sub furtuni geomagnetice și de multe ori chiar și infrastructura spațială intră într-un mod stand-by tocmai pentru a fi protejat în timpul unor astfel de evenimente. Telecomunicațiile sunt afectate inclusiv pe partea de geolocalizare, sateliții care servesc semnale de tip GPS, Galileo, etc. au o acuratețe foarte scăzută în timpul unor astfel de evenimente, ceea ce afectează implicit și navigația, inclusiv maritimă, aviația, etc.

Afectarea acestor infrastructuri spațiale, să spunem, sateliții de comunicații și așa mai departe, înțeleg că este cumva temporar. Adică aceste sisteme sunt reziliente și revin după încetarea fenomenului în sine.

„Sunt construite să aibă o reziliență la astfel de fenomene, în special la radiația care însoțește acest gen de furtuni și care în spațiu, nefiind protecția magnetică atât de intensă, este un factor foarte, foarte periculos pentru tehnologiile spațiale. Și un astfel de eveniment durează de la câteva ore până la maxim o zi, două, după care intensitatea diminuează și infrastructurile pot să revină în modul nominal de funcționare.

Dincolo de ceea ce se știe deja despre ciclul solar, despre activitatea Soarelui, se pot face predicții în ceea ce privește aceste furtuni geomagnetice

„Nu, din păcate nu, dar putem să anticipăm perioada de timp în care probabilitatea unor astfel de fenomene este mai mare. Și această probabilitate depinde într-adevăr de ciclu solar, care are o recurență de 11 ani.

De altfel, acum suntem la maximul de activitate a soarelui.

Un maxim care este într-adevăr puțin atipic, este mai intens decât se anticipa, cu fenomene cum a fost cel de anul trecut, din mai, puțin ieșite din tiparul standard al ciclului solar. Deci am avut furtuni geomagnetice foarte intense, care au produs aurore boreale vizibile, inclusiv din România, sau chiar mai la sud.

Comportamentul Soarelui nu este previzibil 100%, însă.

„Din cauza asta rămâne un subiect de cercetare activ, și de altfel, actualmente, sunt două sonde spațiale care îl monitorizează din apropiere. Sonda spațială europeană Solar Orbiter și sonda NASA Parker Solar Probe, care tocmai asta încearcă să descifreze mai bine mecanismele prin care soarele ajunge în starea asta de activitate și modul în care, uneori, fluxul de masă solară emis în timpul fenomenelor explozive este mai intens, iar alteori are caracteristici un pic diferite față de ceea ce știm.

Soarele este o stea foarte complexă, deși în esență banală, dar ca orice stea are o structură extraordinar de complexă, probabil că este o combinație de fenomene care se întâmplă în interiorul soarelui, în zona în care are loc fuziunea termonucleară, care degajă întreaga energie, care susțină inclusiv viața pe pământ, și fenomene localizate la suprafața soarelui. E o combinație de fenomene care au loc la scală globală în interiorul soarelui și la scală regională, în zona petelor solare, pe care, la un moment dat, petelor soarele se activează și explodează, lancează în spațiu cosmic, așa cum spuneam, aceste cantități masive de masă solară și de câmp magnetic.

Cât privește acest fenomen recent, această pană imensă de curent localizată, strict localizată geografic, rămânem în faza în care eliminăm diverse opțiuni. Rămâne, totuși, de actualitate problema aceasta cât de vulnerabili suntem, dată fiind dependența noastră și globală unii de alții, dar și de un anumit gen de comunicații, până la urmă.

„Cred că această pană de curent este o demonstrație a faptului că nivelul nostru de civilizație este foarte avansat, dar în același timp vulnerabil și că, la un moment dat, totul poate să se oprească dintr-o cauză sau alta și rămânem, cumva, practic descoperiți și lipsiți de elementele cu care suntem obișnuiți în viața de zi cu zi, transport, comunicații, etc.

Probabil ar trebui să găsim, poate, un echilibru între tehnologii și să păstrăm, cumva, o portiță de scăpare în cazul în care, de exemplu, sursa de curente electric nu mai este disponibilă dintr-un motiv sau altul.

(...) Cred că, actualmente, nici telefonul fix nu mai funcționează, că nu mai există acele cabluri prin care se propaga semnalul. Totul este, practic, digitalizat și dependent aproape în totalitate de surse de curente electric. (...)

Dar să nu uităm că întotdeauna am fost capabili, ca civilizație, să rezolvăm problemele. Deci, cred că e o situație la care trebuie să ne gândim, dar cred că vom reuși să găsim soluția care să ne permită să continuăm.”