Onlangs publiceerde een onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van de National Aeronautics and Space Administration (NASA) een interessante nieuwe studie in het tijdschrift Nature. De studie wees erop dat academische kringen in het verleden algemeen geloofden dat er een ‘verzadigingspunt’ was in de reactie van de aarde op extreme geomagnetische stormen. Deze theorie kan alleen worden veroorzaakt door databias en statistische illusie. Dit betekent dat wanneer zich in de toekomst extreme zonnegebeurtenissen voordoen, de daadwerkelijke schade aan de aarde twee keer zo ernstig kan zijn als eerder werd verwacht.
Bij haar dagelijkse activiteiten zal de zon van tijd tot tijd plasma dat bestaat uit hoogenergetische geladen deeltjes de ruimte in blazen. Dit is een coronale massa-ejectie. Wanneer deze geladen deeltjes met hoge snelheid naar de aarde snellen, zonder de bescherming van het magnetische veld van de aarde, zullen ze een verwoestende klap veroorzaken voor de satellieten, elektriciteitsnetwerken en verschillende elektronische infrastructuren waarvan de mens afhankelijk is. Terugkijkend op de geschiedenis is de ‘Carrington Event’ die in 1859 uitbrak de sterkste geomagnetische storm die de mensheid ooit heeft meegemaakt. In die tijd legde het enkele telegraafkantoorsystemen lam en veroorzaakte het brand. Om de risico's waarmee onze moderne elektronische samenleving wordt geconfronteerd beter in te schatten, hebben onderzoekers lange tijd observaties van magnetometers op de grond gecombineerd met zonnewindgegevens van verre sondes.
In het verleden hebben wetenschappers echter ontdekt dat de relatie tussen de intensiteit van zonnestormen en de geomagnetische activiteit op hoge breedtegraden een geleidelijk afnemende curvetrend vertoont, alsof er een soort plafond of bovengrens bestaat voor de geomagnetische activiteit. Eerder heeft de wetenschappelijke gemeenschap verschillende hypothesen voor dit "verzadigingseffect" voorgesteld, zoals de oscillatie van geladen deeltjes die de beweging van de deeltjes beperken, de snelheid waarmee het magnetische veld opnieuw verbinding maakt onder bepaalde omstandigheden, of de plasmadrukdynamiek die de stroom beperkt.
Na het opnieuw onderzoeken van de oorspronkelijke gegevens en het corrigeren voor relevante onzekerheden, ontdekte het nieuwste onderzoeksteam onder leiding van NASA-wetenschappers dat deze ogenschijnlijk gebogen grafiek feitelijk kan worden verklaard door een veel voorkomend statistisch fenomeen: 'terugkeer naar het gemiddelde'. De onderzoekers merken op dat deze statistische vertekening vooral duidelijk is als het gaat om onzekere metingen van extreme waarden, en dat eerdere data-analyses niet volledig rekening hebben gehouden met de hoge mate van onzekerheid in de timing en intensiteit van zonnewindgebeurtenissen.
Als deze onzekerheden correct in de berekeningen worden meegenomen, zouden de werkelijke metingen van de zonnewindaandrijving eigenlijk minder extreem moeten zijn, wat betekent dat er geen zogenaamde "defensieve bovengrens" is voor het magnetische veld van de aarde. Het onderzoeksteam concludeerde dat, na correctie voor gegevensfouten, de reactie van de aarde op zonnewind feitelijk volledig lineair is, en dat de werkelijke impact van extreme geomagnetische stormen op de aarde mogelijk twee keer zo hoog is als eerder werd verwacht. Dit onderzoek verfrist niet alleen het begrip van de mensheid over de grenzen van het ruimteweer, maar luidt ook een waarschuwing om extreme zonnestormen in de toekomst te voorkomen.