Může dojít k obřímu výpadku energetické sítě celých kontinentů? Z amerického cyklu
00:00:00 Na počátku byla temnota a po ní přišel třesk.
00:00:04 Velký třesk,
00:00:06 kterým započala existence času, rozpínajícího se prostoru a hmoty.
00:00:11 Stále nové objevy pomáhají objasnit záhadná,
00:00:15 palčivá i smrtící tajemství místa, kterému říkáme vesmír.
00:00:21 Plazma nesoucí energii,
00:00:23 odpovídající deseti tisícům jaderných hlavic,
00:00:26 vystřeluje ze Slunce a míří přímo k Zemi.
00:00:30 Představte si, že bude zcela zničena
00:00:32 energetická síť celých kontinentů.
00:00:35 Televize, rádio, internet - nic nefunguje.
00:00:38 Stejně tak neteče voda
00:00:41 a na celém světě se postupně zastavují
00:00:43 dodávky paliva a potravin.
00:00:46 Tak velká bouře postihne celou planetu.
00:00:49 A povede možná až ke ztrátám na životech.
00:00:53 Během roku zemřou miliony lidí.
00:00:56 Infrastruktura všech zemí je v troskách
00:00:59 a možná už nikdy nebude obnovena.
00:01:02 To není katastrofický film,
00:01:04 to je zpráva z americké akademie věd z roku 2009.
00:01:08 A někteří odborníci se obávají,
00:01:10 že globální katastrofa, která je v ní načrtnuta,
00:01:14 může brzy přijít.
00:01:16 Čas vypršel.
00:01:19 Sluneční magnetismus.
00:01:21 Proč je tak smrtící a tak nepochopitelný?
00:01:24 Co bychom mohli udělat,
00:01:26 abychom se vyhnuli následkům magnetické bouře?
00:01:33 Česká televize uvádí americký dokumentární cyklus
00:01:38 VESMÍR MAGNETICKÁ BOUŘE
00:01:43 Je konec roku 2013. Polární záře na nočním nebi
00:01:48 nad New Yorkem, Chicagem, Washingtonem a celou Evropou
00:01:52 oslnila miliony lidí.
00:01:59 Polární záři způsobují koronální výtrysky hmoty,
00:02:03 často označované jen anglickou zkratkou CME.
00:02:07 Jedná se o rozsáhlé magnetické sluneční erupce.
00:02:12 Extrémní magnetické erupce jsou výbuchy na povrchu Slunce.
00:02:17 Mají energii 10 na dvacátou pátou joulů.
00:02:19 To je sto milionkrát víc, než nejsilnější jaderná bomba,
00:02:23 jakou kdy člověk vyrobil.
00:02:25 Miliardy tun slunečních částic jsou vrženy do prostoru.
00:02:29 Jsou elektricky nabité, magneticky polarizované
00:02:32 a míří přímo na nás.
00:02:38 Tato oblaka částic mají v průměru třeba 150 000 kilometrů.
00:02:43 Je to, jakoby se celá řeka Mississippi řítila k zemi
00:02:47 rychlostí jeden a půl milionu kilometrů za hodinu.
00:02:50 Vědci z NASA v Goddardově kosmickém středisku
00:02:54 sledují sluneční erupce,
00:02:56 ale tento koronální výtrysk hmoty se pohybuje rychleji než obvykle.
00:03:01 Za pouhou minutu a půl po začátku polární záře
00:03:04 se většina Ameriky a Evropy ponoří do tmy.
00:03:08 Magnetická bouře vyslala extrémně vysoké napětí
00:03:11 do elektrického vedení na obou kontinentech.
00:03:16 To vytváří velmi silné magnetické pole,
00:03:18 které indukuje další napětí, a tak dokola.
00:03:21 Napětí je tak silné, že roztaví dráty
00:03:24 a pak explodují transformátory.
00:03:26 V dalších a dalších městech vybuchují transformátory.
00:03:30 Elektřina se ztrácí.
00:03:34 Stejně tak spojení.
00:03:37 Komunikační satelity jsou mimo provoz.
00:03:44 Nefungují telefony, televize, rozhlas, ani internet.
00:03:51 Bude poškozena celá infrastruktura. Nebudeme mít spoustu různých věcí.
00:03:57 A elektřina se nevrátí.
00:04:05 Jedna bouře může poškodit tolik transformátorů,
00:04:09 že k jejich výměně budou zapotřebí
00:04:12 výrobní možnosti celého světa po několik let.
00:04:17 Infrastruktura se bez energie zhroutí.
00:04:22 První na řadě je voda.
00:04:24 Bez elektrických čerpadel vyschnou vodovody ve městech
00:04:28 během jediného dne.
00:04:33 Totéž platí pro benzínové stanice.
00:04:36 Bez paliva se zastaví vnitrostátní doprava,
00:04:39 a tedy i dodávky potravin do obchodů.
00:04:45 Lidé nemohou opustit města, protože mají prázdné nádrže.
00:04:49 Bez elektrické energie a spojení
00:04:52 nemohou používat kreditní karty a bankomaty.
00:04:56 Žádná energie, žádné palivo, žádné jídlo, žádná voda
00:05:00 a konec v nedohlednu.
00:05:06 Představte si, že bude zcela zničena
00:05:09 energetická síť celých kontinentů.
00:05:12 V podstatě se vrátíme do středověku.
00:05:15 A žádná pomoc nepřichází,
00:05:17 protože magnetická bouře zpustošila celou severní polokouli.
00:05:25 Tak velká bouře postihne celou planetu.
00:05:29 Nejen přímo zasažené kontinenty,
00:05:31 ale důsledky se postupně rozšíří po celém světě.
00:05:36 To není jenom magnetická bouře, to je magnetická apokalypsa.
00:05:44 Ekonomika utrpí bilionové ztráty.
00:05:49 A to nebudou ty nejhorší ztráty.
00:05:53 Můžeme bohužel předpokládat,
00:05:56 že ztráty na životech budou obrovské.
00:05:59 Může zemřít třetina až polovina obyvatel
00:06:01 rozvinuté části světa.
00:06:07 Zní to jako výmysl? Ale jsou to skutečné závěry
00:06:11 zprávy Americké národní akademie věd z roku 2009.
00:06:16 Magnetická bouře ze Slunce
00:06:18 může zničit naši technickou infrastrukturu,
00:06:21 způsobit smrt milionů lidí a zničit hodně z toho,
00:06:25 čemu říkáme civilizace jednadvacátého století.
00:06:29 K něčemu podobnému už došlo, naštěstí v malém měřítku.
00:06:35 V roce 1989 sluneční magnetická bouře
00:06:38 přerušila dodávku elektřiny v Québecu
00:06:42 a způsobila výpadek proudu v celé kanadské provincii.
00:06:46 V průběhu posledních asi třiceti let došlo k bouřím,
00:06:50 které byly ještě desetkrát větší. Ale měli jsme štěstí -
00:06:54 nemířily na Zemi.
00:06:57 Nová generace sond, určených k pozorování Slunce,
00:07:01 nám ukázala, jak velké tyto sluneční erupce jsou
00:07:05 a jak zranitelná je naše planeta.
00:07:08 Jako společnost nejsme připraveni
00:07:11 na dlouhodobý výpadek elektrické sítě.
00:07:16 Dá se tomuto scénáři zabránit? Možná.
00:07:21 Ale pouze když pochopíme jednu ze základních vesmírných sil.
00:07:26 A současně jednu z nejméně prozkoumaných - magnetismus.
00:07:31 Magnetismus je klíčem k pochopení mnohého z fyziky,
00:07:34 protože ovlivňuje spoustu věcí. Měl vliv na vznik planet.
00:07:39 Formuje galaxie. Ovlivňuje kolaps černých děr.
00:07:46 Magnetismus je všude a téměř ve všem.
00:07:50 Je to jedna ze čtyř základních fyzikálních veličin.
00:07:54 Síla, která drží pohromadě samotný vesmír.
00:07:59 Fyzika rozeznává čtyři základní přírodní síly.
00:08:03 Je to silná jaderná interakce, která drží atomy pohromadě,
00:08:08 slabá jaderná interakce, která působí na elementární částice,
00:08:12 gravitace, kterou všichni známe,
00:08:14 a čtvrtou silou je elektromagnetická síla.
00:08:17 Elektřina a magnetismus jsou ve skutečnosti
00:08:20 dvě strany jedné mince.
00:08:22 Jako něco tak základního, bývá magnetismus často přehlížen.
00:08:27 Kromě toho, že drží vzkazy na lednici,
00:08:30 nesetkáváme se s magnety v každodenním životě příliš často.
00:08:37 Magnetismem se běžně nezabýváme. Magnetické pole nemůžete vnímat.
00:08:43 Můžete si přejíždět magnetem po těle a nic neucítíte.
00:08:46 Takže není součástí každodenní zkušenosti.
00:08:49 Klíčovou vlastností magnetismu je přitahování a odpuzování.
00:08:55 Držím v rukou dva magnety,
00:08:57 abych vám ukázala, jak magnetické pole funguje.
00:09:01 Tyto poměrně silné magnety jsou k sobě přitahovány
00:09:04 a musím se opravdu snažit, abych je od sebe odtrhla.
00:09:08 Ale mohou se také odpuzovat. Ukážu vám to na tomhle stojanu.
00:09:12 Když na něj jeden navléknu a druhý na něj pustím,
00:09:15 nemohu je dát k sobě. Prostě odskočí.
00:09:19 Magnetismus je jedinou silou,
00:09:21 která nám zabraňuje procházet zdmi nebo propadnout podlahou.
00:09:28 Molekuly a atomy jsou velice malé
00:09:30 a prostor mezi atomy je naopak velmi velký.
00:09:34 Na atomární úrovni je téměř všude prázdný prostor.
00:09:40 Vzdálenost mezi elektrony, které obíhají kolem protonů,
00:09:44 je poměrně velká. Je to jako tenhle ventilátor.
00:09:48 Pokud si představíte elektrony jako listy vrtule,
00:09:51 střed jako jádro,
00:09:53 pak v případě, že se vrtule netočí,
00:09:55 mohou věci projít skrz. Není to pevné.
00:09:58 Tak proč to je neprostupné?
00:10:00 Protože elektromagnetická přitažlivost
00:10:02 mezi záporně nabitým elektronem a kladně nabitým protonem
00:10:06 to drží pohromadě a celé se to otáčí.
00:10:09 Takže, pokud se to točí opravdu rychle, jako tyto listy,
00:10:12 které představují elektrony kolem atomu,
00:10:15 tak to takhle odskočí.
00:10:17 Proto nepropadneme podlahou a nemůžeme procházet zdí.
00:10:20 Nejsou to atomy samy o sobě, ale magnetické pole,
00:10:24 které činí věci pevnými a které nám brání procházet zdmi.
00:10:28 Magnetická síla objekty přitahuje a odpuzuje podél siločar.
00:10:36 Vezmeme tyčový magnet, na něj položíme list papíru,
00:10:40 na který nasypeme železné piliny.
00:10:42 Piliny se samy srovnají podél siločar vycházejících z magnetu.
00:10:46 Je to dobrý způsob jak zjistit, jak vypadá magnetické pole.
00:10:51 Jednou z možností, jak si siločáry představit,
00:10:54 je srovnání s pruhy na dálnici. Vozy jedoucí směrem na jih
00:10:58 se nikdy nestřetnou s těmi, co jedou k severu.
00:11:02 Elektromagnetické siločáry jsou jako dálniční pruhy.
00:11:06 Auta jedou po dálnici v pruzích.
00:11:08 Proto při pohledu na sluneční povrch
00:11:11 na něm uvidíte ty nádherné oblouky,
00:11:13 což jsou vlastně siločáry, podél nichž proudí plazma.
00:11:17 Na povrchu Slunce jsou tyto siločáry velmi silné a smrtící.
00:11:24 Představte si v této dálniční analogii,
00:11:27 že mezi severním a jižním pruhem
00:11:30 byl pro urychlení otevřen prostřední pruh.
00:11:35 Pokud nebudou dána jasná pravidla, kdo bude tento pruh používat,
00:11:39 bude tam obrovský zmatek.
00:11:41 Každý se bude snažit jet v tomto pruhu,
00:11:44 vznikne chaos a uvolní se velké množství energie.
00:11:48 Nyní si představte, že by tato dálnice byla na Slunci
00:11:52 a auta by byla dlouhá třicet tisíc kilometrů.
00:11:56 Ohromná srážka vymrští ohromné množství hmoty.
00:11:59 To jsou koronální výtrysky hmoty.
00:12:06 Jsou obrovské,
00:12:08 nesou víc než 10 miliard tun slunečního plazmatu.
00:12:12 To je jako sto tisíc letadlových lodí,
00:12:15 pohybujících se rychlostí několika milionů kilometrů za hodinu
00:12:19 směrem k Zemi.
00:12:22 Jsou hrozbou pro naši planetu.
00:12:25 K přímému zásahu sice dochází jen zřídka,
00:12:28 ale pro naši civilizaci by to byla katastrofa.
00:12:35 Od technologické katastrofy nás dělí doslova jediná bouře.
00:12:43 Celý rozsah této katastrofy si můžeme představit
00:12:46 jenom díky nejnovějším vědeckým poznatkům o Slunci.
00:12:51 Nové informace z družic by nám mohly pomoci předpovědět
00:12:56 příští smrtící úder magnetické super bouře.
00:13:05 Teprve nedávno bylo prokázáno, že magnetické sluneční bouře
00:13:09 mohou na Zemi způsobit globální katastrofu.
00:13:15 Slunce neustále vyvrhuje hmotu.
00:13:18 Od viditelného záření či rentgenových paprsků,
00:13:21 přes sluneční erupce až po koronální výtrysky hmoty.
00:13:27 Jak je možné, že nás tyto výtrysky pravidelně nepostihují?
00:13:32 Země je totiž chráněna neviditelným štítem.
00:13:37 Zemi obklopuje ohromné magnetické pole.
00:13:41 A když dojde k výtrysku sluneční hmoty,
00:13:44 je magnetické pole naší záchranou, naším štítem.
00:13:50 Představte si Zemi jako tento glóbus
00:13:54 a Slunce jako brokovnici.
00:13:57 Slunce vystřeluje silné střely směrem k Zemi,
00:14:00 každých několik dní.
00:14:07 Ale planeta má ochranný štít, něco jako desku z plexiskla,
00:14:11 která chrání glóbus před výstřely z brokovnice.
00:14:21 Je to takzvaná magnetosféra, gigantické magnetické pole,
00:14:26 vytvářené rotujícím jádrem planety.
00:14:30 Rozprostírá se do vzdálenosti skoro sedmdesáti tisíc kilometrů.
00:14:37 Stejně jako se od sebe odpuzují magnety,
00:14:40 tak zemská magnetosféra odráží magnetizované plazma
00:14:44 přilétající ze Slunce.
00:14:48 Miliardy tun přehřátého, elektřinou nabitého plazmatu
00:14:52 zasáhnou naši planetu.
00:14:54 Ale za normálních okolností ji obtečou.
00:14:58 Elektromagnetické odstínění země je štítem.
00:15:03 Nabité částice se snaží proniknout dovnitř,
00:15:05 ale odrazí se a jsou odkloněny magnetickým polem.
00:15:09 Jenom některé částice magnetické bouře
00:15:12 proniknou do atmosféry malými dírami na pólech planety.
00:15:17 Tam je můžeme pozorovat jako polární záři.
00:15:20 Zemské magnetické pole odklání energetické částice
00:15:24 k zemským pólům,
00:15:26 které tam pak vidíme jako severní a jižní polární záři.
00:15:30 Tyto částice vzájemně reagují se zemskou atmosférou
00:15:33 a způsobují tak její záři.
00:15:38 Magnetosféra přesměruje elektromagneticky nabité částice
00:15:43 a umožňuje tak rozkvět života na Zemi.
00:15:46 Bez ní by částice tvrdého záření zahubily
00:15:49 veškeré živočichy i rostliny.
00:15:52 Navíc dokáže odklonit různé škodlivé vlivy sluneční erupce
00:15:56 směrem od planety,
00:15:58 a naopak dovolí záření jiných vlnových délek,
00:16:01 jako je světlo a teplo, proniknout do naší atmosféry.
00:16:05 Jak je možné, že nás magnetosféra chrání
00:16:08 před koronálními výtrysky hmoty,
00:16:10 ale sluneční svit skrze ni může proniknout
00:16:13 a poskytnout nám denní světlo?
00:16:16 Je to proto, že hmota koronálních výtrysků
00:16:18 se skládá převážně z nabitých částic.
00:16:20 A magnetické pole zachytí elektrický náboj jako past.
00:16:24 Světlo žádný elektrický náboj nemá.
00:16:26 A protože to nejsou nabité částice,
00:16:29 procházejí magnetickým polem jako by tam nebylo.
00:16:34 Ale odkud pochází mocná magnetická síla planety?
00:16:39 Na to pomůže odpovědět jeden z nejstarších
00:16:43 a nejjednodušších magnetometrů: kompas.
00:16:47 Tady mám kompas.
00:16:49 Je to docela jednoduché zařízení, které vám ukáže, kde je sever.
00:16:53 Využívá k tomu magnetické pole, takže ne vždy míří tímto směrem.
00:16:57 A já vám chci ukázat, proč tomu tak je.
00:17:01 Stojím na vrakovišti a za mnou je obrovský elektromagnet.
00:17:05 Co se stane, když ho zapneme? Pojďme se podívat!
00:17:13 Kompas se otočil směrem k magnetu.
00:17:16 Ale když jej vypneme, otočí se zpátky.
00:17:19 A to nám dokazuje, že kompas neukazuje na sever.
00:17:23 Ukazuje na nejbližší silné magnetické pole.
00:17:26 Ve skutečnosti kompasy neukazují na zemský severní pól.
00:17:31 Ukazují na skálu západně od ostrova Ellesmere poblíž Kanady.
00:17:35 Tam je magnetický severní pól.
00:17:39 Ale severní pól není sám o sobě magnetem.
00:17:43 Magnetické pole vzniká působením sil hluboko uvnitř planety.
00:17:50 Magnetická pole jsou vytvářena pohybem proudu.
00:17:54 Celá země je jeden velký, pohybující se proud.
00:17:57 Země se otáčí a její jádro je roztavené a tekuté.
00:18:02 Je to něco, jako tahle sklenka vína.
00:18:05 Když s ní zatočím,
00:18:06 bude se víno točit dokola podél okraje sklenice -
00:18:10 něco podobného se děje v zemském jádru.
00:18:14 Roztavené železo v jádru víří dokola
00:18:17 a vytváří magnetické pole.
00:18:23 Naše planeta je vlastně dynamo, které přeměňuje
00:18:27 mechanickou energii na energii elektromagnetickou.
00:18:32 Dynama.
00:18:34 Jedno je tady na Zemi,
00:18:37 jedno na Slunci a na mém kole je také jedno.
00:18:40 Jak vidíte, když se kolo otáčí, otáčí zároveň hřídelkou dynama.
00:18:45 K osičce jsou připojeny magnety, které se otáčejí.
00:18:48 Kolem je umístěna cívka.
00:18:51 Jak se magnety otáčejí, indukují elektrický proud,
00:18:54 který proudí dráty a rozsvítí světlo.
00:18:57 Když šlapu do pedálů,
00:18:59 měním kinetickou energii na energii elektrickou
00:19:02 a ta se mění na světlo.
00:19:06 Dynamo potřebuje pohyb. Pohybující se kapalina
00:19:10 může vytvářet elektromagnetickou energii stejně,
00:19:14 jako točící se kolo.
00:19:19 A opravdu tekutina vytváří
00:19:22 nejsilnější magnetickou sílu na planetě pomocí tekutého dynama,
00:19:27 které se jmenuje zemské jádro.
00:19:30 S tímto pradávným dynamem je ale problém.
00:19:33 Může se zastavit nebo změnit směr otáčení.
00:19:39 Magnetické pole Země není stabilní. Není statické.
00:19:43 Během času se častokrát měnilo.
00:19:47 Stejně jako víno ve sklenici,
00:19:49 může i magnetické dynamo Země změnit směr.
00:19:53 Severní a jižní pól se mohou doslova prohodit.
00:19:58 Co přesně způsobuje změnu pólů, není přesně známo.
00:20:02 Víme jen, že k tomu dochází.
00:20:07 Orientace zemských pólů se mění každých několik set tisíc let.
00:20:14 Vrtná jádra z ledovců a mořská geologie přinesly důkazy,
00:20:19 že před 780 000 let by střelky kompasů ukazovaly na jih.
00:20:25 Ještě o 50 000 let dříve by směřovaly na sever.
00:20:30 Je to opakující se jev na naší planetě,
00:20:33 a může se to stát znovu.
00:20:36 Je téměř jisté, že magnetické pole Země znovu změní směr.
00:20:41 Jen nevíme, kdy.
00:20:43 K poslednímu přepólování došlo před 780 000 let.
00:20:48 To je déle, než obvykle ke změně dochází.
00:20:51 Takže jsme s obratem jaksi pozadu.
00:20:56 Nikdo si není jistý, jak přepólování ovlivní lidský život.
00:21:01 Kompasy budou ukazovat na jih, může dojít k narušení tahu ptáků.
00:21:06 Bude ovlivněna navigace podle GPS.
00:21:10 Ale je tu ještě jeden znepokojivý důsledek.
00:21:13 Během přepólování by mohlo nastat období,
00:21:17 kdy bude magnetické pole naší planety slabší nebo úplně zmizí.
00:21:22 Problém je, že pokud bude magnetické pole oslabené,
00:21:26 nebude už tak účinným štítem proti nabitým částicím ze Slunce.
00:21:33 Představte si znovu Zemi jako glóbus se štítem z plexiskla.
00:21:38 Jenže teď je štít oslaben.
00:21:41 Velmi silný výtrysk plasmatu ze Slunce
00:21:44 může způsobit obrovské škody.
00:21:48 Při očekávané změně pólů
00:21:51 může ochranná magnetosféra Země na nějakou dobu zmizet
00:21:54 a ponechat celou planetu napospas smrtícím magnetickým bouřím,
00:21:59 přicházejícím ze Slunce.
00:22:09 Sluneční magnetické bouře jsou zneklidňující hrozbou
00:22:13 pro život na naší planetě a zejména pro moderní život.
00:22:17 Na povrchu Slunce se připravuje erupce.
00:22:20 Plasma bublá a poté exploduje.
00:22:27 Došlo ke strašlivému výbuchu na povrchu Slunce.
00:22:31 A je to tu, obrovská bouře, koronální výtrysk hmoty.
00:22:35 Ionizované částice se od Slunce vzdalují
00:22:38 mimořádnou rychlostí.
00:22:43 Toto jsou dosud nevídané snímky pořízené družicí NASA,
00:22:48 která je označovaná zkratkou SDO - Sluneční dynamická observatoř.
00:22:53 Ještě nikdy nemělo lidstvo možnost vidět naší mateřskou hvězdu
00:22:58 tak zblízka.
00:23:00 Na rozdíl od předešlých observatoří
00:23:03 můžeme nyní pozorovat nepřetržitě celé Slunce.
00:23:06 Dříve jsme mohli sledovat pouze malou část a ne celý kotouč.
00:23:16 Observatoř byla vypuštěna v únoru roku 2010.
00:23:21 Měří magnetismus, ultrafialové záření,
00:23:24 a dokonce i podmínky uvnitř Slunce.
00:23:28 Už nyní nám odhalila dosud neviděné detaily
00:23:32 slunečních erupcí, magnetického deště
00:23:35 a vln, které se ženou po povrchu Slunce.
00:23:42 Je to jako digitální rekordér. Můžete se vracet,
00:23:46 vyhledat zajímavé části a znovu si je přehrát.
00:23:49 Takže uvidíte souvislosti, které jste předtím nevnímali.
00:23:54 Jednou z nejdůležitějších souvislostí je ta,
00:23:58 že všechny sluneční aktivity jsou v podstatě magnetické.
00:24:04 Klíčem k pochopení sluneční proměnlivosti je magnetismus.
00:24:08 Můžeme vidět sluneční skvrny, erupce,
00:24:10 obrovské koronální výtrysky hmoty do vesmíru.
00:24:13 Jediná cesta k pochopení, jak to všechno spolu souvisí,
00:24:17 vede přes magnetické pole.
00:24:22 Sluneční magnetismus je vytvářen pohybem přehřátého plazmatu,
00:24:27 které se vlní po povrchu naší mateřské hvězdy.
00:24:32 Jedním ze způsobů, jak vytvořit magnetismus,
00:24:36 je pohyb proudu.
00:24:38 Takže vše tekoucí a pohybující se produkuje magnetické pole.
00:24:42 Slunce je jedna velká koule valících a pohybujících se proudů.
00:24:49 Jedním z magnetických jevů, který můžeme pozorovat ze Země,
00:24:53 jsou sluneční skvrny.
00:24:56 Když se podíváte na Slunce, uvidíte na něm tmavé skvrny.
00:25:01 Magnetické pole se tam nějakým způsobem stáčí samo do sebe.
00:25:05 Když vytáhnete špunt z vany, odtékající voda vytváří vír.
00:25:09 Na povrchu Slunce se také vytvoří jakési tornádo nebo vír.
00:25:12 A vznikne mimořádně silné magnetické pole.
00:25:17 Sluneční skvrna může skončit jako něco daleko dramatičtějšího,
00:25:22 jako sluneční erupce.
00:25:24 Na Slunci dochází k výbuchům. Říkáme jim sluneční erupce.
00:25:28 Erupce mohou být poměrně malé,
00:25:31 tím mám na mysl o síle jedné atomové bomby,
00:25:34 nebo velké, s účinkem jako miliarda atomových bomb.
00:25:38 Oblouk sluneční erupce se zvedá miliony kilometrů nad jeho povrch.
00:25:43 Tyto magnetické bouře jsou ale víc, než jen zajímavý astronomický jev.
00:25:49 Magnetické pole Slunce vytváří dynamickou,
00:25:52 stále se měnící atmosféru v celé Sluneční soustavě.
00:25:57 Začali jsme tomu říkat kosmické počasí.
00:26:02 Události, které se odehrají ve vesmíru
00:26:04 mohou mít vliv na nás, na Zemi.
00:26:07 A jak je změříme? A jak se učíme je předpovídat?
00:26:12 Vesmírné počasí,
00:26:14 zejména silné rentgenové záření ze Slunečních erupcí,
00:26:18 může způsobit škody v řádech milionů dolarů
00:26:21 na komunikačních a navigačních družicích.
00:26:26 Kosmonauti ve vesmírných lodích a na kosmické stanici
00:26:30 potřebují znát předpověď kosmického počasí,
00:26:34 zejména aby se vyhnuli smrtícímu záření při výstupech do vesmíru.
00:26:41 K pokusům o předvídání těchto problémů je určena
00:26:45 Sluneční dynamická observatoř.
00:26:48 Předpovídat kosmické počasí je problematické.
00:26:52 Chceme se to dělat co nejlépe.
00:26:54 Většina lidí předpovědím pozemského počasí moc nedůvěřuje.
00:26:58 Ale s předpovědí vesmírného počasí jsme na tom ještě hůř.
00:27:04 Existují nějaké zákonitosti kosmického počasí?
00:27:08 To je přesně to, na co se nás zeptal Benjamin z Clevelandu.
00:27:15 Dokážou vědci předvídat sluneční erupce
00:27:18 a koronální výtrysky hmoty dřív, než k nim dojde?
00:27:23 Byli bychom rádi, kdybychom byli schopni
00:27:25 přesně předpovědět, kdy dojde k velkým erupcím koronální hmoty.
00:27:30 Ukazuje se, že zhruba každých jedenáct let
00:27:33 dosáhne maxima počet slunečních skvrn,
00:27:36 koronálních výtrysků hmoty, erupcí a souvisejících jevů.
00:27:40 Dokážeme zhruba předpovědět, kdy se to stane.
00:27:43 Ale nedokážeme předpovědět,
00:27:45 kdy se objeví konkrétní skupina slunečních skvrn
00:27:48 či koronální výtrysk hmoty.
00:27:53 Zdaleka nejsilnějšími projevy kosmického počasí
00:27:57 jsou koronální výtrysky hmoty.
00:28:01 Jsou spojeny se slunečním cyklem a vrcholí během slunečního maxima,
00:28:06 kdy se odehrávají dvakrát až třikrát denně.
00:28:12 Jejich počátek provází nádherná sluneční bouře,
00:28:16 kterou zaznamenala dynamická sluneční observatoř
00:28:19 v celé její kráse.
00:28:24 Magnetický hurikán roste
00:28:27 a po spirálách vysílá oblaky hořícího plazmatu.
00:28:31 Výsledný oblouk se tyčí statisíce kilometrů nad povrch Slunce.
00:28:37 Někdy jsou tyto struktury stabilní po několik dnů nebo dokonce týdnů.
00:28:42 A pak se něco stane, něco spustí koronální výtrysk hmoty.
00:28:46 Znenadání se část odpoutá
00:28:48 a obrovskou silou odletí do vesmíru.
00:28:52 Gigantický výbuch nabitého plazmatu míří k naší planetě
00:28:56 a obvykle neškodně sklouzne po její magnetosféře.
00:29:03 Ale jak jsme už řekli, je tu problém s magnetickým polem Země.
00:29:08 Začíná se měnit.
00:29:10 Podle nejhorších předpovědí by planeta Země mohla jednou skončit
00:29:15 jako studený a mrtvý Mars,
00:29:17 u kterého je ochranná funkce slabého magnetického pole
00:29:21 nedostatečná.
00:29:25 Kdyby nebylo ochranného štítu naší planety, magnetosféry,
00:29:29 mohly by magnetické bouře zničit celou naši civilizaci.
00:29:34 Ale když má Země magnetické pole, mají je také jiné planety?
00:29:40 To je zásadní otázka,
00:29:42 protože magnetická pole jiných planet
00:29:45 mohou odhalit budoucnost Země.
00:29:56 Teprve se začátkem vesmírných letů v roce 1960
00:30:01 jsme byli schopni detekovat magnetická pole jiných planet.
00:30:06 A objevy jsou překvapivé.
00:30:11 Všechny čtyři obří planety - Jupiter, Saturn, Uran a Neptun -
00:30:16 mají v současnosti aktivně vytvářená magnetická pole.
00:30:20 Magnetické pole Jupiteru je nejmohutnější ve Sluneční soustavě.
00:30:25 Je desetkrát silnější než zemské.
00:30:28 Magnetosféra Jupiteru na straně přivrácené ke Slunci
00:30:32 dosahuje do vzdálenosti sedmi milionů kilometrů,
00:30:36 na opačné straně sahá díky slunečnímu větru
00:30:39 až k dráze Saturnu.
00:30:41 Na Jupiteru a Saturnu můžeme pozorovat polární záři,
00:30:45 což je přesně stejný druh interakce jako u polární záře na Zemi.
00:30:49 Jsou to částice ze Slunce, které jsou díky magnetosféře
00:30:53 soustřeďovány k pólům těchto planet podobně jako na Zemi.
00:31:02 Ale blíž ke Slunci se planetární magnetická pole
00:31:06 kupodivu vyskytují méně.
00:31:08 Merkur má velmi slabou magnetosféru,
00:31:11 asi jedno procento zemské.
00:31:14 Venuše nemá vůbec žádnou,
00:31:16 a nejzáhadnější ze všech je rudá planeta Mars.
00:31:24 Na konci devadesátých let
00:31:26 měla sonda Mars Global Surveyor na palubě magnetometr.
00:31:30 Měřením z oběžné dráhy jsme zjistili,
00:31:33 že Mars nemá globální magnetické pole.
00:31:37 Ale sonda našla malá magnetická pole
00:31:40 roztroušená po povrchu planety.
00:31:43 Vědci se domnívají, že se jedná o paleomagnetismus,
00:31:47 pradávný pozůstatek z doby před miliardami let.
00:31:51 Měl Mars kdysi stejné magnetické pole jako Země?
00:31:55 A pokud ano, co se s ním stalo?
00:32:02 Naštěstí nemusíme pátrat na Rudé planetě,
00:32:05 protože vzorky jejích hornin už na Zemi máme.
00:32:12 Skutečně máme vzorky hornin z Marsu. Jsou to meteority.
00:32:16 Z Marsu je vymrštil před miliony let
00:32:19 náraz planetky nebo komety. Bloudily v prostoru
00:32:23 a pak několik z nich náhodně dopadlo na Zemi.
00:32:29 Jeden z těchto meteoritů je skutečně slavný. ALH 84001.
00:32:36 Někteří vědci se domnívají,
00:32:38 že obsahuje pozůstatky dávných forem marsovského života.
00:32:43 Ale ať se to potvrdí či ne,
00:32:45 může tento kámen zodpovědět otázku magnetismu Marsu.
00:32:54 ALH 84001 je nejstarší známý kámen z Marsu.
00:32:59 Je to unikátní vzorek.
00:33:02 Pochází z nejstarší epochy historie Marsu,
00:33:05 takže v sobě ukrývá spousty fascinujících informací.
00:33:10 Supravodivý kvantový interferenční detektor -
00:33:13 neboli SQUID -
00:33:15 v Massachusettském technologickém institutu
00:33:18 je jedním z nejcitlivějších zařízení
00:33:21 určených k měření slabých magnetických polí na světě.
00:33:24 S jeho pomocí vydal meteorit z Marsu překvapivá tajemství.
00:33:29 Hornina je magnetická a její magnetismus -
00:33:33 paleomagnetismus - se dá velmi přesně datovat
00:33:36 do období před čtyřmi miliardami let.
00:33:41 V meteoritu je záznam dávné magnetosféry Marsu.
00:33:47 Před čtyřmi miliardami let vířilo v jádru planety magma,
00:33:52 které produkovalo silné magnetické pole.
00:33:57 Mladý magnetický Mars se zásadně lišil od toho dnešního.
00:34:02 Vrstva atmosféry byla v té době silnější než dnes.
00:34:06 Na povrchu byla pravděpodobně tekoucí voda
00:34:09 a teplota byla vyšší. Byl mnohem podobnější Zemi.
00:34:14 Potom Mars záhadně zemřel.
00:34:21 Teplota klesla, zmizela voda i atmosféra. Co se stalo?
00:34:30 Magnetické pole Marsu téměř zmizelo před čtyřmi miliardami let.
00:34:35 Snad v době vyrovnání teplot v plášti a jádře planety
00:34:39 přestal být účinný počáteční mechanismus jeho vytváření.
00:34:43 Přibližně ve stejné době
00:34:45 začal povrch planety chladnout a vysychat.
00:34:50 Podle jedné z hypotéz atmosféra Marsu zmizela
00:34:53 v důsledku ztráty magnetosféry, která ji chránila,
00:34:57 takže ji sluneční vítr po kouskách odnesl.
00:35:02 Bez magnetického štítu tvrdé záření z koronálního výtrysku
00:35:06 bombardovalo povrch planety
00:35:09 a magnetický hurikán smetl její atmosféru.
00:35:13 Najednou atmosféra začala ztrácet obrovská množství plynů
00:35:18 jako kyslík, argon a dusík.
00:35:21 Atmosféra se postupem času ztenčovala.
00:35:24 Voda na povrchu přestala být stabilní.
00:35:26 Mars přešel do suchého a chladného stádia.
00:35:33 Ale mohlo by se to stát na Zemi?
00:35:37 Jistě, jednou i Země přijde navždy o své magnetické pole.
00:35:42 Ale to je ještě daleko.
00:35:44 Mnohem aktuálnější otázkou je, kdy dojde k přepólování.
00:35:49 Jak jsme už viděli,
00:35:51 naše planeta obrací orientaci svého magnetického pole
00:35:55 každých několik set tisíc let. Změna tedy už měla proběhnout.
00:36:00 Až se bude obracet,
00:36:02 může planeta zůstat bez ochranné magnetosféry
00:36:05 po dobu několika dní, ale i mnohem déle.
00:36:08 Pak by se velmi reálně mohl na Zemi opakovat osud Marsu.
00:36:18 Nastanou magnetické bouře,
00:36:20 jaké moderní civilizace dosud nikdy nezažila.
00:36:25 Ale aby došlo k Armagedonu,
00:36:28 k tomu není zapotřebí obratu planetárního magnetického pole.
00:36:32 Odborníci tvrdí, že by k tomu stačila
00:36:35 jen neobvykle velká magnetická bouře.
00:36:38 Planetární katastrofě předejít lze,
00:36:41 ale potřebné kroky je nutné udělat co nejdříve.
00:36:52 Časovaná bomba magnetické apokalypsy už tiká.
00:36:57 Magnetické bouře patří mezi nejmocnější síly
00:37:01 ve Sluneční soustavě,
00:37:03 a ačkoli už nám několikrát předvedly, co dokážou,
00:37:06 stále zůstávají mimo centrum naší pozornosti.
00:37:14 V roce 1989 zasáhla Severní Ameriku erupce,
00:37:18 která vyřadila rozvodné sítě v Québecu a okolí.
00:37:23 Šest milionů lidí se ocitlo bez proudu
00:37:26 uprostřed mrazivé kanadské zimy.
00:37:29 Naštěstí byly dodávky elektřiny během jednoho dne obnoveny
00:37:33 a podařilo se tak zabránit větší katastrofě.
00:37:39 Bouře v Québecu však patřila mezi ty menší.
00:37:43 Mnohem větší řádila v roce 1859.
00:37:47 Polární záře byla vidět daleko na jihu, až na Kubě.
00:37:51 Telegrafní dráty, táhnoucí se napříč Amerikou,
00:37:54 bzučely a jiskřily, dokud je obrovské přepětí nezkratovalo.
00:38:01 Byla to zřejmě jedna z největších geomagnetických bouří,
00:38:05 které se kdy vyskytly. Byla desetkrát větší, než ta,
00:38:09 která způsobila problém se sítěmi v Severní Americe v roce 1989.
00:38:19 Poslední údaje z SDO a dalších observatoří ukazují,
00:38:23 že mohutné sluneční bouře jsou mnohem běžnější,
00:38:27 než jsme si mysleli.
00:38:31 Co by se stalo, kdyby obří bouře, podobná té z roku 1859,
00:38:36 zasáhla naší planetu dnes?
00:38:40 Katastrofu by spustila sluneční erupce,
00:38:43 vybuchující na povrchu Slunce,
00:38:46 která by vystřelila miliardy tun hmoty přímo k Zemi.
00:38:51 V osmi minutách by rentgenové a gama paprsky
00:38:55 zničily většinu družic.
00:38:57 Naše společnost propojená dráty by oslepla a oněměla.
00:39:02 Žádné GPS.
00:39:04 Žádná letecká navigace.
00:39:07 Žádná satelitní nebo kabelová televize.
00:39:13 Na oběžné dráze jsou nyní stovky a stovky satelitů.
00:39:17 V průměru každá z těchto družic stojí půl miliardy dolarů.
00:39:21 Tam nahoře jsou stovky miliard dolarů, které by se vypařily.
00:39:25 Během osmi až šestnácti hodin
00:39:27 by ohromné množství slunečních částic
00:39:30 zasáhlo zemskou magnetosféru, prorazilo ji
00:39:33 a udeřilo přímo na planetu.
00:39:40 Došlo by k rozsáhlé indukci proudu,
00:39:43 který by přetížil rozvody vysokého napětí.
00:39:48 Transformátory po celé zemi by explodovaly.
00:39:53 Pokud dojde k vyřazení transformátorů,
00:39:56 přestanou fungovat všechna elektrická zařízení.
00:40:01 Rozvodná síť je rozhodující.
00:40:04 Je to základní pilíř celé infrastruktury.
00:40:08 Pokud přerušíte dodávky proudu,
00:40:10 ostatní služby se zhroutí okamžitě nebo během několika dní.
00:40:20 Odkud se bere vaše pitná voda?
00:40:23 V mnoha případech je zapotřebí elektřiny,
00:40:25 aby mohla být vypumpována do výšky.
00:40:28 Nebudete mít ani světlo, tedy pokud nemáte vlastní generátor.
00:40:32 Jenže až v něm dojde palivo,
00:40:34 nebude elektřina, která pohání čerpací stanice.
00:40:40 Dodávka elektřiny nebude obnovena,
00:40:43 protože transformátory byly příliš poškozeny,
00:40:46 než aby mohly být opraveny.
00:40:48 Musejí být kompletně vyměněny, ale to nebude tak jednoduché.
00:40:53 Postavit jeden nový transformátor trvá nejméně šest měsíců.
00:40:59 Pro velká města to znamená šest měsíců bez proudu,
00:41:02 bez vody, bez paliva, bez bankovnictví.
00:41:06 Malá města budou čekat ještě déle.
00:41:12 Znovu obnovit celou síť může trvat víc než deset let.
00:41:17 Náklady na opravu budou ohromující.
00:41:20 Ztráty na lidských životech děsivé.
00:41:26 Při poškození takového rozsahu není žádná možnost,
00:41:30 jak udržet počet obyvatel Země na stávající úrovni.
00:41:39 Některé odhady naznačují, že velká magnetická bouře
00:41:43 by mohla přinést smrt třetině až polovině populace
00:41:47 rozvinutého světa.
00:41:49 To je 100 milionů ve Spojených státech,
00:41:52 250 milionů v Evropě a jedna miliarda životů v Asii,
00:41:57 které by padly za oběť magnetické bouři.
00:42:05 Až do dnešní doby byl takový druh katastrofy
00:42:08 opravdu nepředstavitelný.
00:42:12 Co můžeme udělat, abychom zabránili takové destrukci?
00:42:17 Odborníci se na to nyní -
00:42:19 pod tlakem nejnovějších poznatků o chování naší mateřské hvězdy -
00:42:24 snaží urychleně přijít.
00:42:26 Jako první projektují lepší ochranné prvky
00:42:29 pro kabely a transformátory.
00:42:32 Musíme vymyslet způsob,
00:42:34 jak tyto změny dodatečně namontovat do stávajících sítí.
00:42:38 Ale jsme stále jen na počátku hledání,
00:42:42 jak lépe zabezpečit celou infrastrukturu moderní společnosti.
00:42:48 Apokalyptická síla magnetické bouře nám ukazuje,
00:42:52 jak zásadní význam má magnetismus pro vesmír
00:42:56 a především pro naše životy v něm.
00:43:01 Elektromagnetismus je nejdůležitější silou,
00:43:05 která řídí náš každodenní život.
00:43:11 Myslím si, že lidé o magnetismu nepřemýšlejí,
00:43:15 stejně jako ryby ve vodě nemyslí na vodu. Je všude.
00:43:19 Drží všechno pohromadě. Udržuje atmosféru.
00:43:22 Dýchání i vidění je důsledek elektromagnetické interakce.
00:43:27 Magnetismus je jednoduchá síla.
00:43:29 Jedna z nejzákladnějších ve vesmíru.
00:43:33 Drží molekuly u sebe, a když budeme mít štěstí,
00:43:36 ochrání naší planetu před obrovskou silou Slunce.
00:43:39 Dává nám všechno, ale také nám všechno může vzít.
00:43:56 Titulky: Marie Luzarová Česká televize 2014
Plazma, nesoucí energii odpovídající deseti tisícům jaderných hlavic, vystřeluje ze Slunce a míří přímo k Zemi. Bude zcela zničena energetická síť celých kontinentů. Televize, rádio, internet – nic nefunguje. Stejně tak neteče voda a na celém světě se postupně zastavují dodávky paliva a potravin. Obrovská sluneční bouře postihne celou planetu. Během roku zemřou miliony lidí. Infrastruktura všech zemí je v troskách a možná už nikdy nebude obnovena. To není katastrofický film, to je zpráva americké akademie věd z roku 2009. A někteří odborníci se obávají, že globální katastrofa, která je v ní načrtnuta, může brzy přijít.