Na początku listopada tego roku zorzę polarną zaobserwowano na zaskakująco niskich szerokościach geograficznych, aż do Włoch i Teksasu. Zjawiska takie wskazują na wpływ koronalnego wyrzutu masy słonecznej na ziemskie pole magnetyczne i atmosferę. O wiele bardziej dramatyczny niż ten niedawny pokaz świateł, był niczym w porównaniu z ogromną burzą słoneczną w lutym 1872 roku. Powstały w wyniku tego wydarzenia pokaz zorzy polarnej otoczył kulę ziemską i wytworzył zorze obserwowane w miejscach tak blisko równika, jak Bombaj i Chartum. Międzynarodowy zespół składający się z naukowców z dziewięciu krajów opublikował szczegółowe badanie tego historycznie ważnego wydarzenia, śledząc jego pochodzenie słoneczne i rozległe skutki na Ziemi. Burza ta spowodowała znaczne zakłócenia w komunikacji telegraficznej, ale w dzisiejszym, uzależnionym od technologii społeczeństwie taka burza zakłóciłaby sieci energetyczne i komunikację satelitarną. Ich odkrycia potwierdzają, że tego typu ekstremalne burze występują częściej, niż wcześniej sądzono.
We współczesnym świecie jesteśmy w coraz większym stopniu uzależnieni od infrastruktury technologicznej, takiej jak sieci energetyczne, systemy łączności i satelity. Jednak ta zależność czyni nas coraz bardziej podatnymi na skutki dużych burz geomagnetycznych. „Im dłużej będzie można odciąć dostawę prądu, tym bardziej społeczeństwo, zwłaszcza zamieszkujące obszary miejskie, będzie miało trudności z radzeniem sobie z tym” – wyjaśnia wyznaczony adiunkt Hayakawa, główny autor badania. Burze takie mogą być na tyle silne, że w najgorszym przypadku uszkodzą sieć energetyczną, systemy komunikacyjne, samoloty i satelity. „Czy moglibyśmy utrzymać życie bez takiej infrastruktury?” Hayakawa komentuje: „No cóż, powiedzmy po prostu, że byłoby to niezwykle trudne”.
Tak ekstremalne burze są rzadkością. W ostatnich badaniach wyróżniają się dwie takie burze: burza Carrington we wrześniu 1859 r. i burza na kolei nowojorskiej w maju 1921 r. Nowe badanie sugeruje, że inną burzę, burzę Chapmana-Silvermana w lutym 1872 r., należy również uznać za jedną z te ekstremalne zdarzenia. W tamtym czasie burza była na tyle silna, że wpłynęła na infrastrukturę technologiczną nawet w tropikach. Łączność telegraficzna na kablu podmorskim na Oceanie Indyjskim między Bombajem (Bombaj) a Adenem została zakłócona na wiele godzin. Podobne zakłócenia odnotowano na linii stacjonarnej pomiędzy Kairem a Chartumem.
Multidyscyplinarnym zespołem, składającym się z 22 naukowców, kierował Uniwersytet Nagoya w Japonii (Hisashi Hayakawa), Amerykańskie Narodowe Obserwatorium Słoneczne (Edward Cliver) i Królewskie Obserwatorium Belgii (Frédéric Clette). 22 badaczy wykorzystało zapisy historyczne i nowoczesne techniki, aby ocenić burzę Chapmana-Silvermana od jej pochodzenia słonecznego po skutki naziemne. Jeśli chodzi o pochodzenie słoneczne, grupa sięgnęła do w dużej mierze zapomnianych zapisów plam słonecznych z archiwów historycznych, zwłaszcza belgijskich i włoskich. W przypadku uderzeń naziemnych wykorzystali pomiary pola geomagnetycznego zarejestrowane w tak różnych miejscach, jak Bombaj (Bombaj), Tyflis (Tbilisi) i Greenwich, aby ocenić ewolucję w czasie i intensywność burzy. Przeanalizowali także setki opisów zorzy wizualnej w różnych językach spowodowanej burzą.
Jednym z bardziej interesujących aspektów burzy z 1872 roku było to, że prawdopodobnie powstała ona w średniej wielkości, ale złożonej grupie plam słonecznych w pobliżu centrum dysku słonecznego, co potwierdzają analizy zapisów słonecznych z Belgii i Włoch. Odkrycia te sugerują, że nawet średniej wielkości grupa plam słonecznych wywołała jedną z najbardziej ekstremalnych burz magnetycznych w historii.
Hayakawa i jego współpracownicy rozszerzyli swoje badania nad historycznymi zorzami polarnymi, przeczesując zapisy w bibliotekach, archiwach i obserwatoriach na całym świecie. Zidentyfikowali ponad 700 zapisów zorzy polarnej, które wskazywały, że nocne niebo było oświetlone wspaniałymi pokazami zorzy polarnej, od regionów polarnych po tropiki (do ≈ 20° szerokości geograficznej na obu półkulach).
„Nasze odkrycia potwierdzają, że burza Chapman-Silverman, która miała miejsce w lutym 1872 r., jest jedną z najbardziej ekstremalnych burz geomagnetycznych w najnowszej historii. Jej wielkość dorównywała burzy Carrington we wrześniu 1859 r. i burzy NY Railroad w maju 1921 r.” – powiedział Hayakawa. „Oznacza to, że wiemy teraz, że w ciągu ostatnich dwóch stuleci na świecie miały miejsce co najmniej trzy superburze geomagnetyczne. Zdarzenia pogodowe w przestrzeni kosmicznej, które mogły spowodować tak poważne skutki, stanowią ryzyko, którego nie można lekceważyć”.
Hayakawa powiedział: „Takie ekstremalne zdarzenia są rzadkie. Z jednej strony mamy szczęście, że w czasach nowożytnych przeoczyliśmy takie superburze. Z drugiej strony wystąpienie trzech takich superburzy w ciągu 6 dekad pokazuje, że zagrożenie dla współczesnego społeczeństwa jest rzeczywiste. Dlatego też zachowanie i analiza zapisów historycznych jest ważne, aby ocenić, zrozumieć i złagodzić wpływ takich wydarzeń.
Niedawne pokazy zorzy polarnej zaobserwowano w północnej Grecji i północnych Stanach Zjednoczonych. Obecnie Słońce zbliża się do maksimum 25. cyklu słonecznego, które według przewidywań nastąpi w 2025 r., a w nadchodzących latach możemy spodziewać się wzmożonej aktywności zorzy polarnej.