캐링턴 이벤트

Carrington Event
캐링턴 이벤트
A black and white sketch of a large cluster of sunspots on the surface of the sun.
리처드 캐링턴이 그린 1859년 9월 1일의 흑점. A와 B는 극도로 밝은 사건의 초기 위치를 표시하고, C와 D로 5분 동안 이동한 후 사라집니다.
유형지자기폭풍
형성된1859년 9월 1일 (1859-09-01)
흩어진1859년 9월 2일 (1859-09-02)
데미지전신국의 심각한 손상
영향을 받는 지역전세계

캐링턴 사건은 기록된 역사상 가장 강력한 지자기 폭풍으로, 태양 주기 10 동안 1859년 9월 1일부터 2일까지 정점을 찍었습니다. 그것은[1] 전 세계적으로 보고된 강력한 오로라 디스플레이를 만들었고, 여러 전신국에서 불꽃이 튀고 심지어 화재까지 일으켰습니다. 지자기 폭풍은 태양으로부터의 코로나 질량 방출(CME)이 지구의 자기권과 충돌한 결과일 가능성이 높습니다.[2]

지자기 폭풍은 1859년 9월 1일 매우 밝은 태양 플레어와 관련이 있습니다. 그것은 영국의 천문학자 리처드 크리스토퍼 캐링턴과 리처드 호지슨에 의해 독립적으로 관찰되고 기록되었는데, 이것은 태양 플레어의 첫 번째 기록입니다.

오늘날 이 정도 규모의 지자기 폭풍이 발생하면 전력망의 장시간 정전으로 인해 광범위한 전기 공급 중단, 정전 및 피해가 발생할 수 있습니다.[3][4][5]

역사

지자기폭풍

2012년 7월의 태양 폭풍은 스테레오(STEREO)에 의해 촬영된 것으로, 1859년 캐링턴 사건 동안 지구를 강타한 것으로 생각되는 것과 비슷한 강도의 CME였습니다.

1859년 9월 1~2일, 지상 자력계로 기록된 가장 큰 지자기 폭풍 중 하나가 발생했습니다.[6] 폭풍 강도(Dst)의 추정치는 -0.80 ~ -1.75 µT입니다.

지자기 폭풍은 1억 5천만 킬로미터(9천 3백만 마일)의 여행을 하는 데 17.6시간이 걸리며 지구를 향해 직접 여행한 주요 CME에 의해 시작된 것으로 생각됩니다. 일반적인 CME는 지구에 도착하는 데 며칠이 걸리지만, 이 CME의 비교적 빠른 속도는 이전의 CME에 의해 가능해졌다고 여겨집니다. 아마도 8월 29일 캐링턴 사건을 위해 주변 태양풍 플라즈마의 "길을 닦은" 대형 오로라 사건의 원인일 것입니다.[8]

연관 태양 플레어

9월 1일 정오 직전, 영국의 아마추어 천문학자 리처드 크리스토퍼 캐링턴과 리처드 호지슨은 독립적으로 태양 플레어를 관측한 최초의 기록을 세웠습니다.[8] 캐링턴과 호지슨은 영국왕립천문학회 월간지에 나란히 발표된 독립적인 보고서를 정리하고 1859년 11월 영국왕립천문학회 회의에서 이 사건의 그림을 전시했습니다.[9][10]

스코틀랜드 물리학자 밸푸어 스튜어트가 큐 천문대 자력계 기록에서 관측한 지자기 태양 플레어 효과("자기 크로셰")[11]와 다음날 관측한 지자기 폭풍 때문에 캐링턴은 태양과 지구의 연관성을 의심했습니다.[12] 1859년 지자기 폭풍의 영향에 대한 전 세계적인 보고서는 캐링턴과 스튜어트의 관찰을 뒷받침하는 미국 수학자 엘리아스 루미스(Elias Loomis)에 의해 편찬되고 출판되었습니다.[13]

영향

오로라

2010년 5월 24일, 국제 우주 정거장에서 발사된 코로나 질량 방출로 인해 발생했을 가능성이 가장 높은 지자기 폭풍 중 오로라

오로라는 북반구와 남반구 모두에서 전 세계에서 볼 수 있었습니다. 미국 로키산맥 너머의 오로라는 너무 밝아서 아침이라 생각하고 아침을 준비하기 시작한 금광 광부들을 깨웠습니다.[8] 미국 북동부 사람들은 오로라의 빛에 의해 신문을 읽을 수 있었습니다.[14] 오로라는 극지방부터 멕시코 중남부,[15][16] 쿠바, 하와이, 퀸즐랜드,[17] 일본 남부, 중국 등 저위도 지역까지 볼 수 있었고,[18] 심지어 콜롬비아와 같이 적도에 매우 가까운 저위도 지역에서도 볼 수 있었습니다.[19]

1859년 9월 3일 토요일, 볼티모어 아메리칸 앤드 커머셜 애드버타이저는 다음과 같이 보도했습니다.

목요일 밤 늦게 외출한 사람들은 또 다른 장엄한 오로라 조명을 목격할 기회를 가졌습니다. 이 현상은 일요일 밤의 디스플레이와 매우 비슷했지만, 때로는 가능하면 빛이 더 밝았고, 각기둥의 색은 더 다양하고 화려했습니다. 그 빛은 마치 더 큰 규모의 별들이 선명하게 빛을 발하는 야광 구름처럼 보이는 전체를 덮고 있는 것처럼 보였습니다. 그 빛은 달이 꽉 찬 것보다 더 컸지만, 그것이 쉬고 있는 모든 것을 덮고 있는 것 같은 형언할 수 없는 부드러움과 섬세함을 가지고 있었습니다. 12시에서 1시 사이에 디스플레이가 최대의 빛을 발했을 때, 이 이상한 빛 아래 휴식을 취하고 있는 도시의 조용한 거리들은 아름다울 뿐만 아니라 특이한 모습을 보여주었습니다.[20]

1909년, CF Herbert라는 이름의 호주 금광업자는 퍼스의 데일리 뉴스에 보낸 편지에서 자신의 관찰 결과를 이렇게 말했습니다.

저는 록우드 타운에서 금을 캐고 있었습니다. 록우드 타운(빅토리아)에서 약 6km 떨어진 곳에서 말이죠. 텐트 밖을 내다보는 나와 두 명의 동료들은 저녁 7시쯤 남쪽 하늘에 거대한 반사가 일어나는 것을 보았고, 약 30분 만에 거의 말로 표현할 수 없는 아름다움의 광경이 그 모습을 드러냈습니다.

모든 상상할 수 있는 색깔의 빛이 남쪽 하늘에서 뿜어져 나오고 있었습니다. 하나의 색은 희미해져 마지막보다 더 아름다운 다른 색으로 자리를 잡았고, 개울은 천국에 다다르면 항상 풍부한 보라색이 되었고, 항상 둥글게 말아서 맑은 하늘 조각을 남겼습니다. 네 손가락이 팔의 길이로 잡혔다고 설명할 수 있습니다.

또한 정상에서 북쪽은 아름다운 색으로 빛나 항상 정상에서 둥글게 말렸지만, 모든 색이 항상 남쪽과 북쪽이 일치했기 때문에 단지 남쪽의 디스플레이를 재현한 것으로 여겨졌습니다.

그것은 결코 잊혀지지 않는 광경이었고, 그 당시 기록된 오로라 중 가장 위대한 것으로 여겨졌습니다. 이성주의자이자 범신론자는 자신의 가장 아름다운 예복을 입고 자연을 보았고, 이를 인식하고, 신성한 내재, 불변의 법칙, 원인과 결과를 보았습니다. 미신을 믿는 사람들과 광신도들은 불길한 예감이 들었고, 그것이 아마겟돈의 전조이자 최종적인 해체라고 생각했습니다.[21]

텔레그래프

전자기장에서 발생하는 지자기적으로 유도된 전류 때문에 유럽과 북미 전역의 전신 시스템이 고장이 났고, 어떤 경우에는 운영자에게 전기 충격을 주기도 했습니다.[22] 전신주가 불꽃을 튀겼습니다.[23] 일부 운영자는 전원 공급 장치를 분리했음에도 불구하고 메시지를 계속 주고받을 수 있었습니다.[24][25] 1859년 9월 2일 밤, 매사추세츠주 보스턴과 메인주 포틀랜드 사이의 미국 전신선의 두 운영자 사이에 다음과 같은 대화가 있었고, 보스턴 이브닝 트래블러에 보고되었습니다.

보스턴 운영자(포틀랜드 운영자) : "15분 동안 배터리[전원]을 완전히 차단하십시오."

포틀랜드 운영자 : "그렇게 할 것입니다. 지금은 연결이 끊겼습니다."

보스턴: "내 것은 연결이 끊어져 있고, 우리는 오로라 전류로 작업하고 있습니다. 제 글을 어떻게 받으십니까?"

포틀랜드(Portland) : "배터리를 사용하는 것보다 낫습니다. – 전류는 점차 오고 갑니다."

보스턴: "제 전류는 때때로 매우 강한데, 오로라가 교대로 배터리를 무력화시키고 증가시키는 것처럼 보이기 때문에 우리는 배터리 없이도 더 잘 작동할 수 있습니다. 릴레이 자석에 전류를 너무 강하게 만들 때가 있습니다. 이 문제에 영향을 받는 동안 배터리 없이 작업한다고 가정해 보겠습니다."

포틀랜드: "아주 좋습니다. 사업을 진행할까요?"

보스턴: "네. 가보세요."

대화는 배터리 전원을 전혀 사용하지 않고 오로라가 유도하는 전류만으로 작업하는 방식으로 약 2시간 동안 진행되었는데, 이런 방식으로 한두 단어 이상이 전송된 것은 기록상 처음입니다.[26]

비슷한 사건

참고 항목: 태양 폭풍 목록

또 다른 강한 태양 폭풍은 1872년 2월에 발생했습니다.[27] 또한 광범위한 전파 장애가 보고되었던 1921년에는 덜 심각한 폭풍이 발생했습니다. 1989년 3월에 발생한 지자기 폭풍으로 퀘벡의 넓은 지역에 정전이 발생했습니다. 2012년 7월 23일, 캐링턴급 태양 초폭풍(태양 플레어, CME, 태양 전자기 펄스)이 관측되었지만, 궤도는 지구를 아슬아슬하게 벗어났습니다.[5][28]

2013년 6월, 미국의 Lloyd's and AER(Loyd's and American American and Environmental Research) 연구원들의 합작 투자는 캐링턴 사건의 데이터를 사용하여 미국에만 현재의 유사한 사건의 비용을 미화 6,000억 달러에서 2조 6,000억 달러(2022년에는[29] 7,470억 달러에서 3조 2,400억 달러에 해당)로 추산했습니다.[3] 연간 GDP의 약 3.6~15.5%에 해당합니다.

다른 연구에서는 나무 고리에 있는 탄소-14와 얼음 핵에 있는 베릴륨-10(다른 동위원소 중에서도)에 있는 대형 태양 플레어와 CME의 특징을 찾아냈습니다. 거대한 태양 폭풍의 특징은 774–775년과 993–994년에 발견되었습니다.[30][31] 775에 저장된 탄소-14 수준은 태양 활동의 정상적인 변화의 약 20배, 캐링턴 사건의 10배 이상의 크기를 암시합니다.[32] 기원전 7176년의 사건은 이 대리 데이터에 근거하여 774년에서 775년 사이의 사건을 초과했을 수도 있습니다.[33]

태양 플레어의 물리학이 더 큰 슈퍼 플레어의 물리학과 유사한지는 여전히 불분명합니다. 태양은 슈퍼플레어를 생성하는 것으로 알려진 별의 종류와 크기와 회전 속도와 같은 중요한 방식에서 다를 수 있습니다.[31]

기타증거

얇은 질산염이 풍부한 층을 포함하는 얼음 코어는 신뢰할 수 있는 관측보다 앞선 과거 태양 폭풍의 역사를 재구성하기 위해 분석되었습니다. 이것은 태양 에너지 입자가 질소를 이온화시켜 산화질소와 다른 산화 질소 화합물을 생성하고, 이는 눈과 함께 침전되기 전에 대기 중에 너무 희석되지 않을 것이라는 가설에 근거했습니다.[34]

1986년부터, 일부 연구원들은 그린란드 빙하의 데이터가 캐링턴 사건을 포함한 개별적인 태양 입자 사건의 증거를 보여준다고 주장했습니다.[35] 그러나 보다 최근의 얼음 핵 연구는 이러한 해석에 상당한 의문을 제기하며 질산염 스파이크가 태양 에너지 입자 사건의 결과가 아니라 산불과 같은 육상 사건의 결과일 가능성이 있으며 알려진 산불 기둥의 다른 화학적 특징과 상관관계가 있음을 보여줍니다. 그린란드와 남극 대륙의 중심부에 있는 질산염 사건들은 일치하지 않기 때문에, 그것들이 양성자 사건을 반영한다는 가설은 이제 상당한 의심을 받고 있습니다.[34][36][37]

참고 항목

참고문헌

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더보기

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외부 링크