Niezależnie od tego, czy chodzi o opuszczenie linii, czy awarię sygnału, osoby dojeżdżające koleją regularnie napotykają problemy, próbując dostać się do pracy.
Ale wkrótce sytuacja może się pogorszyć dzięki pogodzie kosmicznej.
Nowe badanie ostrzega, że przyczyną wypadków kolejowych mogą być burze słoneczne, które zmieniają sygnały z czerwonego na zielony.
Cameron Patterson, doktorant na Uniwersytecie w Lancaster i główny autor naszych badań, powiedział: „Nasze badania pokazują, że pogoda kosmiczna stwarza poważne, choć stosunkowo rzadkie, ryzyko dla systemu sygnalizacji kolejowej, potencjalnie powodując opóźnienia lub nawet mając bardziej znaczące konsekwencje dla bezpieczeństwa .” badania.
„To naturalne zagrożenie należy traktować poważnie”.
Niezależnie od tego, czy chodzi o opuszczenie linii, czy awarię sygnału, osoby dojeżdżające koleją regularnie napotykają problemy, próbując dostać się do pracy. Ale wkrótce sytuacja może się pogorszyć dzięki pogodzie kosmicznej. Na zdjęciu: Artystyczna wizja burzy słonecznej
Nowe badanie ostrzega, że przyczyną wypadków kolejowych mogą być burze słoneczne, które zmieniają sygnały z czerwonego na zielony (zdjęcie stockowe)
Słońce nieustannie wyrzuca materię słoneczną w przestrzeń kosmiczną, czy to w formie stałego przepływu zwanego „wiatrem słonecznym”, czy w postaci krótszych, bardziej energetycznych rozbłysków słonecznych.
Kiedy ta materia słoneczna uderza w środowisko magnetyczne Ziemi – znane jako magnetosfera – może wywołać burze geomagnetyczne.
„Skutki tych burz magnetycznych mogą wahać się od umiarkowanych do poważnych, ale w świecie coraz bardziej zależnym od technologii ich skutki są bardziej niszczycielskie niż kiedykolwiek” – wyjaśniła NASA.
Na przykład burza słoneczna w 1989 r. spowodowała przerwy w dostawie prądu w całym Quebecu, podczas gdy wydarzenie Carrington w 1959 r. wywołało pożary w stacjach telegraficznych.
Niepokojące jest to, że niebezpieczeństwo tych burz rośnie w miarę zbliżania się do „maksimum aktywności słonecznej” – szczytu 11-letniego cyklu aktywności Słońca – którego oczekuje się, że nastąpi w 2024 r.
W swoim nowym badaniu naukowcy postanowili zrozumieć, w jaki sposób rozbłyski słoneczne wpływają na przemysł kolejowy.
Zespół skupił się na dwóch trasach – odcinku głównej linii zachodniego wybrzeża z Preston do Lancaster oraz linii z Glasgow do Edynburga.
Co niepokojące, ich modele ujawniły, w jaki sposób burze słoneczne mogą wytwarzać prądy indukowane magnetycznie, które mogą zakłócać sieci przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej.
„Nasze badania sugerują, że pogoda kosmiczna jest w stanie odwrócić sygnał w dowolnym kierunku, zamieniając sygnał czerwony w zielony lub sygnał zielony w czerwony” – powiedział Patterson.
Słońce nieustannie wyrzuca materię słoneczną w przestrzeń kosmiczną, czy to w formie stałego przepływu zwanego „wiatrem słonecznym”, czy w postaci krótszych, bardziej energetycznych rozbłysków słonecznych. Kiedy ta materia słoneczna zderza się ze środowiskiem magnetycznym Ziemi – znanym jako magnetosfera – może wywołać burze geomagnetyczne (wrażenie artysty)
Naukowcy twierdzą, że pogoda kosmiczna może prowadzić do dwóch rodzajów awarii. Awarie „prawej strony” powodują zmianę sygnału z zielonego na czerwony, natomiast awarie „złej strony” powodują zmianę sygnału z czerwonego na zielony (obraz podstawowy)
„Jest to oczywiście bardzo ważne z punktu widzenia bezpieczeństwa”.
Naukowcy twierdzą, że pogoda kosmiczna jest na tyle silna, że powoduje taki efekt w Wielkiej Brytanii co kilka dekad.
Patterson dodał: „Budując model komputerowy obwodów ścieżki sygnałowej przy użyciu realistycznych specyfikacji różnych komponentów systemu, odkryliśmy, że w Wielkiej Brytanii zjawiska pogody kosmicznej mogące powodować uszkodzenia w tych obwodach ścieżki sygnałowej spodziewane są co kilka dekad”.
Naukowcy twierdzą, że pogoda kosmiczna może prowadzić do dwóch rodzajów awarii.
Awarie „prawej strony” powodują zmianę sygnału z zielonego na czerwony, natomiast awarie „złej strony” powodują zmianę sygnału z czerwonego na zielony.
Według ich modelu awarie „z prawej strony” mogą być spowodowane słabszymi burzami geomagnetycznymi niż awarie „z prawej strony”.
Te słabsze burze występują co jedną do dwóch dekad.
Na podstawie ustaleń zespół wzywa branżę kolejową do rozważenia zagrożeń związanych z pogodą kosmiczną i wprowadzenia środków w celu ich ograniczenia.
Profesor Jim Wild, współautor badania, powiedział: „Inne branże, takie jak lotnictwo, wytwarzanie i przesył energii elektrycznej oraz sektor kosmiczny, badają ryzyko dla swojej działalności i zastanawiają się, w jaki sposób można je złagodzić”.
„Ważne jest, aby w tym planowaniu uwzględnić sektor kolejowy.
„W miarę jak poprawia się nasza wiedza na temat zagrożeń związanych z pogodą kosmiczną, możliwe będzie zastanowienie się, jak je zmniejszyć.
„W przyszłości prognozy pogody kosmicznej mogą być wykorzystywane do podejmowania decyzji o ograniczeniu przewozów kolejowych w przypadku spodziewanego zdarzenia ekstremalnego, podobnie jak obecnie wykorzystuje się prognozy meteorologiczne”.
Co to jest cykl słoneczny?
Słońce to ogromna kula gorącego, naładowanego elektrycznie gazu, która porusza się i wytwarza silne pole magnetyczne.
To pole magnetyczne przechodzi cykl zwany cyklem słonecznym.
Mniej więcej co 11 lat pole magnetyczne Słońca całkowicie się odwraca, co oznacza, że biegun północny i południowy Słońca zamieniają się miejscami.
Cykl słoneczny wpływa na aktywność na powierzchni Słońca, taką jak plamy słoneczne spowodowane polami magnetycznymi Słońca.
Co 11 lat pole magnetyczne Słońca ulega zmianie, co oznacza zmianę położenia biegunów północnego i południowego Słońca. Cykl słoneczny wpływa na aktywność na powierzchni Słońca, prowadząc do większej liczby plam słonecznych w fazach najsilniejszych (2001) w porównaniu do faz słabszych (1996/2006)
Jednym ze sposobów śledzenia cyklu słonecznego jest zliczenie liczby plam słonecznych.
Początek cyklu słonecznego to minimum słoneczne, czyli moment, w którym na Słońcu jest najmniej plam. Z biegiem czasu aktywność słoneczna i liczba plam słonecznych wzrasta.
Środek cyklu słonecznego to maksimum słoneczne, czyli moment, w którym na Słońcu występuje największa liczba plam słonecznych.
Po zakończeniu cyklu następuje powrót do minimum słonecznego i rozpoczyna się nowy cykl.
Gigantyczne eksplozje na Słońcu, takie jak rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy, również nasilają się podczas cyklu słonecznego.
Eksplozje te wysyłają w przestrzeń kosmiczną potężne wybuchy energii i materiału, które mogą mieć wpływ na Ziemię.
Na przykład eksplozje mogą powodować świecenie na niebie, zwane zorzą polarną, lub wpływać na komunikację radiową i sieci energetyczne na Ziemi.