Kraftig uvær i verdensrommet kan ødelegge teknologi på og rundt jorda som vi er helt avhengig av. Blant annet strømnettet, telekommunikasjon og GPS kan bli rammet.

For å forstå hvordan romvær kan skape krøll for viktig infrastruktur, er det nødvendig å forske på og forstå hva som skjer på sola, mener professor Sven Wedemeyer ved Rosseland senter for solfysikk ved Universitetet i Oslo.

Han får støtte fra Magnar Gullikstad Johnsen, som leder Tromsø Geofysiske Observatorium ved UiT Norges arktiske universitet.

Johnsen jobber også med å varsle romvær, i påvente av en nasjonal varslingstjeneste.

Stormer raser der ute

Romvær forårsakes av prosesser på sola som brer seg gjennom verdensrommet. Solvinden strømmer ut fra sola og fyller rommet mellom planetene i solsystemet med en konstant strøm av ladde partikler.

– Romværet er der alltid, i form av solvinden som strømmer ut av sola i alle retninger. Men av og til får man uvær. Vi snakker da om solstormer og geomagnetiske stormer, sier Johnsen.

Større utbrudd som solstormer og koronamasseutbrudd på solen kan sende ut svært store mengder partikler, stråling og gass mot jorden og dens magnetfelt.

Dette skaper fenomener som nord- og sørlys, men virkelig kraftige solstormer kan også forstyrre satellitter, kommunikasjon, GPS og kraftnett. Teknologi kan ødelegges eller settes fullstendig ut av spill.

– I et samfunn hvor vi blir stadig mer avhengig av høyteknologiske løsninger, vil romværet utgjøre en betydelig trussel mot samfunnsdriften. Vi må dermed følge med og prøve å forutsi dets styrke, ankomst og effekt.

Et nasjonalt romværvarsel vil hjelpe oss med å øke sikkerheten, ikke minst i nordområdene, forteller han.

Mye vi ikke forstår om solen

Det er fortsatt mye vi ikke forstår om hvordan solen fungerer i detalj. Den er svært kompleks, understreker Wedemeyer.

Når en gass blir svært varm som på solen, får atomene så mye energi at elektroner løsner fra atomkjernene. Da får vi en blanding av frie elektroner og ladde partikler. Dette kalles plasma. 

Solen slynger slik plasma ut i verdensrommet. Noen ganger mot jorda.

Solen har områder med svært sterke magnetfelt. Disse er synlige som solflekkgrupper. Solens rotasjon og store bevegelser i gassen lager en dynamo i solens indre, som igjen lager solens magnetfelt. Magnetfeltet er avgjørende for prosessene som utløser romvær. 

Magnetfeltet på solen er mye mer komplisert enn Jordens magnetfelt. De motsatte magnetiske polaritetene på solen er forbundet gjennom magnetiske løkker som strekker seg gjennom solens atmosfære. Dynamikken rundt magnetfeltet gjør at det kan bygge seg opp store mengder energi som blir lagret i magnetfeltet. 

Når magnetfeltet plutselig blir ustabilt, kan denne energien frigjøres nesten momentant.

– Energien fra en kraftig soleksplosjon tilsvarer Norges nåværende strømforbruk i mange millioner år, forteller Wedemeyer. 

En slik eksplosjon kalles «flare».

Vakkert nordlys, men...

Når en «flare» oppstår på sola, sendes kraftig stråling ut. Blant annet røntgen- og gammastråling. Som vanlig lys når denne strålingen jorda etter omtrent åtte minutter. 

Samtidig produseres det også høyenergetiske partikler som beveger seg med nesten lysets hastighet. Både strålingen og partiklene kan forstyrre og i noen tilfeller skade satellitter rundt jorden.

Men det store smellet kan komme senere. 

Ofte slynges det en stor sky av plasma ut i verdensrommet. Det kalles koronamasseutbrudd. Dersom en slik plasmasky er rettet mot jorden, kan den treffe oss etter en til tre dager og forstyrre jordens magnetfelt. 

Resultatet kan i beste fall være kraftig og vakkert nordlys, men i verste fall også gi problemer i strømnettet.

Det som kan gå galt

De kraftigste hendelsene av romvær vi har opplevd siden man begynte å måle, var i 1859 og 1921. Dette var før samfunnet var avhengig av teknologi, men telegrafen opplevde svært store forstyrrelser.

– Disse stormene omtales som 100-års stormer og slike opplever vi få i snitt hvert 100. år, forteller Johnsen.

Verden var nære ved å gå inn i atomkrig i 1967, da sola skapte forstyrrelser i amerikanske radarsystemer og det ble tolket som en villet sovjetisk handling. Under Vietnam-krigen opplevde man en geomagnetisk storm som fikk dusinvis av miner til å gå av.

I 1989 slo uvær i rommet ut kraftnettet i Quebec i Canada. Den omtales som en 30-års hendelse. En transformator ble påført skader og hele delstaten ble mørklagt. 15 millioner mennesker var uten strøm i åtte timer. 

Det er ikke uvanlig at nettoperatørene opplever effekter på transformatorene sine av romvær. Man kjenner til minst ni tilfeller i Norge og Sverige siden 2017, ifølge Johnsen.

Satellitter takker relativt ofte for seg under større romværhendelser. Romvær og «flares» påvirker også radiokommunikasjon og radarsystemer. Tilhørende magnetiske forstyrrelser virker inn på boreoperasjoner offshore nesten hver natt. 

Mannskap om bord på fly i polare områder kan bli utsatt for høye strålingsdoser av uvær i rommet. Flyselskaper tar derfor ofte forholdssregler for å redusere risikoen for sine ansatte.

Kan settes flere år tilbake teknologisk

De siste årene har vi opplevd en teknologisk revolusjon. Heldigvis har de virkelig kraftige hendelsene i rommet latt vente på seg.

– Faktisk har vi ikke hatt en virkelig kraftig hendelse siden 2003. Det er dermed ikke helt rett frem å vurdere hva slags konsekvenser en virkelig stor hendelse vil få. Men vi må forberede oss på at kraftnett får omfattende problemer. Og vi kan forvente mørklegging av større regioner, sier Johnsen.

I verste fall kan vi settes flere år tilbake teknologisk. Alle systemer som bruker GPS eller tilsvarende vil trolig settes ut av spill. GPS brukes for eksempel til navigasjon, posisjonering og tidsangivelse. 

Satellittflåten vil også settes ut av spill. Mange satellitter vil gå i stykker, og flere vil falle ned, mener Johnsen. Kommunikasjon vil bli vanskelig. Systemer som er avhengig av nøyaktig tid, som jernbane og finanssystemer, vil stoppe opp.

Sikkerheten i Arktis er sårbar

Johnsen mener vi likevel er ganske godt rustet for å takle en større romværhendelse i Norge.

– Statnett, som drifter den landsdekkende delen av kraftnettet, har en beredskapsorganisasjon som er oppmerksom på trusselen og de har strategier for å møte problemet.

Nordområdene med Svalbard er imidlertid et sentrum for geopolitiske hendelser og er det stedet på kloden hvor effektene av romvær er kraftigst og hyppigst. Teknologien for å operere og ivareta både sivil og militær sikkerhet i Arktis er sårbar for romvær.

– Situasjonsforståelse er et viktig stikkord for norsk tilstedeværelse i Arktis. Vi må bruke teknologi som er sårbar for romvær for å oppnå dette. Da gjelder det å ha situasjonsforståelse for vekselvirkningen mellom sola og jorda også, mener Johnsen.

Ønsker en nasjonal romværvarsler

På spørsmål om hvor viktig det er med en nasjonal romværvarslingstjeneste for Norge, svarer Johnsen:

– Svært viktig. Dersom vi kan forutsi romuvær, gir det operatører muligheten til å iverksette tiltak og mobilisere sine beredskapsorganisasjoner. Da kan de forebygge eller håndtere hendelser bedre.

– For det andre vil en varslingstjeneste kunne gi disse aktørene informasjon slik at de bedre kan forstå og feilsøke i sine systemer, sier han.

De kan derved finne ut om det var jamming eller romvær som gjorde at et fly mistet GPS-en under landing. Eller om det var ising på kraftlinjene eller romvær som forårsaket problemer med kraftnettet.

Nasjonal beredskap er et viktig stikkord. Til syvende og sist handler det om å sikre liv og verdier, mener han.

– Det er et nasjonalt sikkerhetsaspekt i dette som gjør at man ikke enkelt kan outsource alt ved det til USA, EU eller private selskaper.

Har sendt inn forslag til statsbudsjettet

Universitetet i Tromsø (UiT) drifter i dag et midlertidig senter for romværvarsling. Johnsen er en av dem som overvåker romværet og skriver daglige varsler.

I 2020 leverte Norsk Romsenter en rapport om romovervåking i Norge hvor de pekte ut Meteorologisk Institutt (MET), Universitetet i Tromsø og Kartverket som et naturlig utgangspunkt for en nasjonal tjeneste.

MET, Kartverket og UIT har siden den gang jobbet for få på plass en nasjonal tjeneste med støtte fra Forsvaret, Romsenteret, Statnett og andre i forvaltningen.

– Vi har sendt inn et satsingsforslag til statsbudsjettet og håper at vi kan realisere dette i 2027, forteller Johnsen.

Sven Wedemeyer mener et norsk senter for solforskning, som det nåværende Rosseland senter for solfysikk, kan være en viktig støttespiller for å forstå romværet og hendelser på sola.

Hør podcasten:

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:

• 

  Før åpnet læreren en bok. Nå finnes det hundrevis av digitale verktøy

• 

  Derfor rapporterer noen skoler om mindre bråk og uro

• 

  Slik studerer forskerne musehjernen i 4 dimensjoner

• 

  – Fascisme må møtes med kunnskap

• 

  Skjermbruk i skolen: – Mye av kritikken handler egentlig om privat bruk

• 

  Nei, mannlige lærere er ikke bedre på digitale ferdigheter enn kvinnelige lærere

Les flere saker laget av Universitetet i Oslo her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER