Solen går in i solmaximum. Förvänta dig norrsken och mer.

Härliga gardiner av rosa och grönt ljus virvlade på nattens himmel runt om i världen i maj, under en av de starkaste förevisningarna av norrsken på ett halvt årtusende.

Ljusshowens källa var solen. Under första veckan i maj skickade en kaskad av explosiva solflares och koronamassautbrott miljarder ton material från solen ut i rymden. Detta skapade den starkaste solstormen på över två decennier, vilket resulterade i norrsken så långt söderut som i Florida och delar av norra Indien (SN: 2/26/21).

Dessa himmelska fyrverkerier var bara början på vad som kan vara en flerårig serie av liknande förevisningar. Det är för att solen nu närmar sig toppen av aktiviteten i sin 11-åriga solcykel — och redan är mycket stormigare än ursprungligen förutspått.

Norrsken inträffar när laddade partiklar från solen krockar med syre- och kvävemolekyler i jordens övre atmosfär. När atmosfärmolekylerna släpper energin som överförts från sådana kollisioner, sänder de ut ljus i en mängd olika färger. Eftersom jordens magnetfält leder dessa laddade partiklar mot polerna, ses norrsken mestadels bara på de högsta breddgraderna — såvida inte stormarna är ovanligt kraftfulla.

För att ta reda på vad vi kan förvänta oss de kommande åren, och för att förstå hur denna period av hög solaktivitet påverkar oss, talade Science News med Teresa Nieves-Chinchilla, tillförordnad chef för NASA:s Moon to Mars Space Weather Analysis Office i Greenbelt, Md., och Shawn Dahl, en rymdväderprognos på National Oceanic and Atmospheric Administration's Space Weather Prediction Center i Boulder, Colo. Samtalen har redigerats för klarhet och korthet.

SN: Vad hände med solen i början av maj som skapade så mycket entusiasm?

Nieves-Chinchilla: Vi närmar oss maximum av solcykel 25 [den nuvarande solcykeln, som började i december 2019]. Och eftersom vi närmar oss det, har vi mer aktivitet från solen, särskilt under de där dagarna i maj.

Dahl: I princip hade vi rymdväderaktivitet i alla tre kategorier: från solflares till strålningsstormar och till slut de geomagnetiska stormar som världen såg den 10-11 maj. Det är ingen tvekan om att detta var en historisk storm, jämförbar med stormen 2003, som orsakade strömavbrott i Sydafrika och Sverige.

SN: Mycket av detta orsakades av fläckar på solens yta som kallas för aktiva områden. Vad är de?

Dahl: Aktiva områden är kraftfulla områden av lokaliserade magnetfält som visas på solen. De bildas djupare inuti solen, och de går upp genom ytan. Eftersom de är så starka magnetiskt, hindrar de den normala överföringen av energi och ljus från djupare inuti solen. Så de ser mörkare ut, och de är mycket svalare än solens omgivande yta. [Regionerna är lika heta som 3 500 ° Celsius, medan resten av ytan är cirka 5 500 ° C.]

Nieves-Chinchilla: [I aktiva regioner] kan vi se massor av solfläckar, de här svarta områdena på solen. Dessa regioner samlar upp en stor mängd magnetisk energi som till slut måste frigöras.

SN: Hur påverkade stormen den 10-11 maj oss på jorden?

Dahl: Satellitkommunikationen försämrades eftersom jonosfären — den [del av] atmosfären som kommunikationen måste passera genom — var ganska störd. GPS:en var massivt felaktiga för bönder [som använder maskiner som är beroende av tekniken och försökte] plantera grödor, som ett exempel. De behövde vara inom centimeters noggrannhet, och de var fel med upp till 10 fot. De var tvungna att avbryta sina verksamheter på [10 maj] på grund av denna storm.

Uppskjutningsoperationer ringde till oss — [folk] som skickade upp rymdraketer — eftersom de hade bekymmer med GPS-noggrannheten. Flygningar ändrade sina flygrutter längre mot ekvatorn för att hålla sig borta från kommunikationsproblem. Vi pratade med [NASA] för astronauternas skull på rymdstationen. De rekommenderades, när det var möjligt, att hålla sig borta från de mindre skärmade områdena på rymdstationen [för att undvika strålning].

Elkraftstationerna hade enorma effekter över hela systemet, och såg stora mängder inducerade strömmar som inte hörde hemma där från stormen. [Operatörer] hade utrustning på plats för att se till att det inte skulle bli något stort katastrofalt sammanbrott någonstans. Och såvitt vi kan bedöma, fanns det inga omfattande systemfel.

SN: Hur förbereder vi oss för sådana solstormar?

Nieves-Chinchilla: Det var mycket intressant eftersom [av en slump] hade vi en övning två dagar innan solstormen. Och under denna tabletop-övning arbetade myndigheter tillsammans för att utvärdera om vi var förberedda för att ta emot stormen. NOAA, till exempel, och [FEMA] behöver prata för att ge meddelanden till specifika människor så att de kan vara förberedda på dessa saker.

Dahl: There’s been a lot of work done over the last decade to learn more about space weather. All the technological providers that we use in society today are well aware of space weather and they incorporate it into their planning and thinking. This was the most successfully mitigated extreme space weather storm in history for that reason. That’s why we’re not hearing about a lot of confirmed impacts to our technologies.

SN: Solar cycle 25 was predicted to be relatively weak, right?

Dahl: The international panel of scientific experts that make these long-range solar cycle predictions — this was pre-2019 — they predicted a lightweight solar cycle very similar to the previous one, which was not all that active. We are well outside that original margin of error with that forecast. We expect solar max at this point to be much more active than originally anticipated. So, all of this year, all of 2025, and even into 2026 we anticipate to be at the highest risk for another such event.

SN: Those regions on the sun that caused the May storm are about to face Earth again. Can we expect similar events soon?

Nieves-Chinchilla: We don’t know yet. But I can tell you that there are several X-ray flares coming from this region.

Dahl: Perhaps we’ll see some more activity, but it certainly will not be anywhere close to what happened on May 10th or 11th. People should always go to our webpage to find out the real story of what’s factually going on and what we’re predicting.