ڈیوڈ والیس میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے اسسٹنٹ کلینیکل پروفیسر ہیں۔ مسیسیپی اسٹیٹ یونیورسٹی.
دی جغرافیائی طوفان جو 10 مئی 2024 کو شروع ہوا، پیدا ہوا۔ شاندار ارورہ بوریلیسزیادہ عام طور پر شمالی روشنی کے طور پر جانا جاتا ہے، جو میکسیکو کے جنوب میں دیکھا جا سکتا ہے. انہوں نے کسانوں کے لیے بھی سر درد پیدا کیا۔ جی پی ایس گائیڈڈ ٹریکٹر بے کار تھے۔ پودے لگانے کے موسم کے وسط میں.
جیو میگنیٹک طوفان اس وقت ہوتا ہے جب پلازما نامی انتہائی گرم گیس کا ایک بڑا بلبلہ سورج کی سطح سے نکل کر زمین سے ٹکرا جاتا ہے۔ یہ بلبلہ کورونل ماس ایجیکشن کے نام سے جانا جاتا ہے۔ کورونل ماس ایجیکشن کا پلازما پروٹون اور الیکٹران کے بادل پر مشتمل ہوتا ہے، جو برقی چارج شدہ ذرات ہوتے ہیں۔ جب یہ ذرات زمین پر پہنچتے ہیں، تو وہ سیارے کے گرد موجود مقناطیسی میدان کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ یہ تعامل مقناطیسی میدان کو مسخ اور کمزور کرنے کا سبب بنتا ہے، جس کے نتیجے میں ارورہ بوریلیس اور دیگر قدرتی مظاہر کے عجیب و غریب رویے کا باعث بنتا ہے۔
مئی 2024 کا طوفان، درجہ بندی شدہ G5 نیشنل اوشینک اینڈ ایٹموسفیرک ایڈمنسٹریشن کے 1 سے 5 جیو میگنیٹک سٹارمز اسکیل پر، ٹریکٹر گائیڈنس کو ختم کرنے کے لیے کافی GPS کمیونیکیشنز میں خلل پڑا، جس کے لیے سینٹی میٹر سطح کی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مضبوط طوفانوں کے بہت زیادہ سنگین نتائج ہوں گے۔ ایک الیکٹریکل انجینئر کے طور پر جو پاور گرڈ میں مہارت رکھتا ہے، میں اس بات کا مطالعہ کرتا ہوں کہ کس طرح جیو میگنیٹک طوفانوں سے بھی بجلی اور انٹرنیٹ کی بندش کا خطرہ ہے اور اس سے کیسے بچایا جائے۔
جیو میگنیٹک طوفان
مضبوط شمسی طوفان آئے ہیں، اور ایک نے قدیم ترین الیکٹرانک ٹیکنالوجیز میں سے ایک کے ساتھ تباہی مچا دی ہے۔ 1 اور 2 ستمبر 1859 کو دنیا بھر میں ٹیلی گراف سسٹم تباہ کن طور پر ناکام ہو گئے۔ ٹیلی گراف کے آپریٹرز نے بجلی کے جھٹکے لگنے، ٹیلی گراف پیپر میں آگ لگنے اور بیٹریوں کے منقطع ہونے کے ساتھ آلات چلانے کے قابل ہونے کی اطلاع دی۔ شام کے دوران، ارورہ بوریلس جنوب میں کولمبیا تک دیکھا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، یہ روشنیاں شمالی کینیڈا، اسکینڈینیویا اور سائبیریا میں صرف اونچے عرض بلد پر نظر آتی ہیں۔
اس دن دنیا نے جو تجربہ کیا، جسے اب کیرنگٹن ایونٹ کے نام سے جانا جاتا ہے، جیو میگنیٹک طوفان کا سب سے بڑا ریکارڈ شدہ اکاؤنٹ تھا، جو مئی 2024 کے طوفان سے کہیں زیادہ طاقتور تھا۔
جیو میگنیٹک طوفان 19ویں صدی کے اوائل سے ریکارڈ کیے گئے ہیں، اور انٹارکٹک آئس کور کے نمونوں کے سائنسی اعداد و شمار نے اس سے بھی زیادہ بڑے جیو میگنیٹک طوفان کا ثبوت دکھایا ہے جو AD 774 کے آس پاس آیا تھا، جسے Miyake ایونٹ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس شمسی بھڑکنے نے کاربن 14 میں اب تک کا سب سے بڑا اور تیز ترین اضافہ کیا۔ جیو میگنیٹک طوفان زمین کے اوپری ماحول میں کائناتی شعاعوں کی زیادہ مقدار کو متحرک کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں کاربن 14 پیدا ہوتا ہے، جو کاربن کا ایک تابکار آاسوٹوپ ہے۔
993 عیسوی کے آس پاس میاکے واقعہ سے 60% چھوٹا ایک جیومیگنیٹک طوفان آیا۔ برف کے بنیادی نمونوں نے اس بات کا ثبوت دکھایا ہے کہ بڑے پیمانے پر جیو میگنیٹک طوفان اسی طرح کی شدت کے ساتھ آتے ہیں جیسا کہ میاکے اور کیرنگٹن کے واقعات ہر 500 سال میں ایک بار کی اوسط شرح سے ہوتے ہیں۔
سائنسدان زمین کے مقناطیسی میدان کے اتار چڑھاو کی بنیاد پر کیرنگٹن ایونٹ کی طاقت کا اندازہ لگانے کے قابل تھے جیسا کہ اس وقت رصد گاہوں نے ریکارڈ کیا تھا۔ Miyake ایونٹ کے مقناطیسی اتار چڑھاؤ کی پیمائش کرنے کا کوئی طریقہ نہیں تھا۔ اس کے بجائے، سائنسدانوں نے اس وقت سے درختوں کے حلقوں میں کاربن 14 میں اضافے کی پیمائش کی۔ میاکے ایونٹ نے کاربن 14 میں 12 فیصد اضافہ کیا۔ مقابلے کے لحاظ سے، کیرنگٹن ایونٹ نے کاربن-14 میں 1% سے بھی کم اضافہ کیا، اس لیے میاکے ایونٹ نے G5 کیرنگٹن ایونٹ کو کم کر دیا۔
بجلی کو دستک دینا
آج، کیرنگٹن ایونٹ جیسی شدت کا ایک جغرافیائی طوفان ٹیلی گراف کی تاروں سے کہیں زیادہ متاثر کرے گا اور تباہ کن ہو سکتا ہے۔ بجلی اور ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی پر مسلسل بڑھتے ہوئے انحصار کے ساتھ، کسی بھی قسم کی رکاوٹ کھربوں ڈالر کے مالیاتی نقصان اور نظاموں پر انحصار کرنے والی زندگی کے لیے خطرے کا باعث بن سکتی ہے۔ طوفان برقی نظاموں کی اکثریت کو متاثر کرے گا جسے لوگ ہر روز استعمال کرتے ہیں۔
جیو میگنیٹک طوفان حوصلہ افزائی کرنٹ پیدا کرتے ہیں، جو برقی گرڈ سے گزرتے ہیں۔ جغرافیائی طور پر حوصلہ افزائی شدہ کرنٹ، جو 100 ایمپیئر سے زیادہ ہو سکتے ہیں، گرڈ سے منسلک برقی اجزاء، جیسے ٹرانسفارمرز، ریلے اور سینسر میں بہتے ہیں۔ ایک سو ایمپیئر بہت سے گھرانوں کو فراہم کی جانے والی برقی خدمات کے برابر ہے۔ کرنٹ اس سائز کے اجزاء میں اندرونی نقصان کا سبب بن سکتا ہے، جس سے بڑے پیمانے پر بجلی کی بندش ہوتی ہے۔
کیرنگٹن واقعہ سے تین گنا چھوٹا جیو میگنیٹک طوفان کیوبیک، کینیڈا میں مارچ 1989 میں آیا۔ اس طوفان کی وجہ سے ہائیڈرو کیوبیک الیکٹریکل گرڈ ٹوٹ گیا۔ طوفان کے دوران، اعلی مقناطیسی طور پر حوصلہ افزائی کرنٹ نے نیو جرسی میں ایک ٹرانسفارمر کو نقصان پہنچایا اور گرڈ کے سرکٹ بریکر کو ٹرپ کیا۔ اس معاملے میں، بندش کی وجہ سے 50 لاکھ افراد نو گھنٹے تک بجلی سے محروم رہے۔
روابط توڑنا
بجلی کی خرابی کے علاوہ، دنیا بھر میں مواصلات میں خلل پڑے گا۔ انٹرنیٹ سروس فراہم کرنے والے نیچے جا سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں مختلف سسٹمز کی ایک دوسرے سے بات چیت کرنے کی صلاحیت ختم ہو جائے گی۔ اعلی تعدد مواصلاتی نظام جیسے زمین سے ہوا، شارٹ ویو اور جہاز سے ساحل ریڈیو میں خلل پڑے گا۔ زمین کے گرد مدار میں موجود مصنوعی سیاروں کو جیو میگنیٹک طوفان کی وجہ سے ان کے سرکٹ بورڈ کو جلانے سے نقصان پہنچ سکتا ہے۔ اس سے سیٹلائٹ پر مبنی ٹیلی فون، انٹرنیٹ، ریڈیو اور ٹیلی ویژن میں رکاوٹیں آئیں گی۔
نیز، جیسے ہی جیو میگنیٹک طوفان زمین سے ٹکراتے ہیں، شمسی سرگرمیوں میں اضافہ فضا کو باہر کی طرف پھیلانے کا سبب بنتا ہے۔ یہ توسیع ماحول کی کثافت کو تبدیل کرتی ہے جہاں سیٹلائٹ گردش کر رہے ہیں۔ زیادہ کثافت والا ماحول سیٹلائٹ پر گھسیٹتا ہے، جو اسے سست کر دیتا ہے۔ اور اگر اسے اونچے مدار تک نہیں پہنچایا گیا تو یہ واپس زمین پر گر سکتا ہے۔
رکاوٹ کا ایک اور شعبہ جو ممکنہ طور پر روزمرہ کی زندگی کو متاثر کرے گا وہ ہے نیویگیشن سسٹم۔ کاروں سے لے کر ہوائی جہازوں تک، نقل و حمل کا تقریباً ہر طریقہ، نیویگیشن اور ٹریکنگ کے لیے GPS کا استعمال کرتا ہے۔ یہاں تک کہ ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز جیسے کہ سیل فون، سمارٹ گھڑیاں اور ٹریکنگ ٹیگ سیٹلائٹ سے بھیجے گئے GPS سگنلز پر انحصار کرتے ہیں۔ ملٹری سسٹمز کوآرڈینیشن کے لیے GPS پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں۔ دیگر فوجی پتہ لگانے کے نظام جیسے اوور دی ہورائزن ریڈار اور آبدوز کا پتہ لگانے کے نظام میں خلل پڑ سکتا ہے، جو قومی دفاع کو متاثر کرے گا۔
انٹرنیٹ کے لحاظ سے، کیرنگٹن ایونٹ کے پیمانے پر ایک جیو میگنیٹک طوفان آبدوز اور زمینی کیبلز میں جغرافیائی طور پر حوصلہ افزائی کرنٹ پیدا کر سکتا ہے جو انٹرنیٹ کی ریڑھ کی ہڈی کے ساتھ ساتھ ڈیٹا سینٹرز جو ای میل اور ٹیکسٹ میسجز سے ہر چیز کو اسٹور اور پروسیس کرتے ہیں۔ سائنسی ڈیٹا سیٹس اور مصنوعی ذہانت کے ٹولز تک۔ یہ ممکنہ طور پر پورے نیٹ ورک میں خلل ڈالے گا اور سرورز کو ایک دوسرے سے جڑنے سے روک دے گا۔
بس وقت کی بات ہے۔
زمین کو ایک اور بڑے جیو میگنیٹک طوفان سے ٹکرانے میں صرف وقت کی بات ہے۔ کیرنگٹن ایونٹ کے سائز کا طوفان دنیا بھر میں بجلی اور مواصلاتی نظام کے لیے انتہائی نقصان دہ ہو گا جس کی بندش ہفتوں تک جاری رہے گی۔ اگر طوفان میاکے ایونٹ کے سائز کا ہے، تو اس کے نتائج دنیا کے لیے تباہ کن ہوں گے، ممکنہ بندش مہینوں تک جاری رہے گی اگر زیادہ نہیں۔ یہاں تک کہ NOAA کے اسپیس ویدر پریڈکشن سینٹر کی جانب سے خلائی موسم کی وارننگ کے باوجود، دنیا کے پاس صرف چند منٹوں سے چند گھنٹوں کا نوٹس ہوگا۔
میرا ماننا ہے کہ جیو میگنیٹک طوفانوں کے اثرات سے برقی نظاموں کی حفاظت کے طریقوں پر تحقیق جاری رکھنا بہت ضروری ہے، مثال کے طور پر ایسے آلات نصب کرنا جو ٹرانسفارمرز جیسے کمزور آلات کو بچا سکتے ہیں اور جب شمسی طوفان آنے والے ہیں تو گرڈ بوجھ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے حکمت عملی تیار کر کے۔ مختصر میں، اگلے Carrington ایونٹ سے رکاوٹوں کو کم کرنے کے لیے ابھی کام کرنا ضروری ہے۔
یہ اصل میں 18 مارچ 2022 کو The Conversation پر شائع ہونے والے مضمون کا تازہ ترین ورژن ہے، اور اسے Creative Commons License کے تحت دوبارہ شائع کیا گیا تھا۔ مئی 2024 کے شمسی طوفان کی خبروں کو شامل کرنے کے لیے اسے اپ ڈیٹ کیا گیا تھا۔