Geomagnetiska stormar, vardagligen observerade som vackert norrsken eller sydsken aurora australis, tillhör vad som kallas för rymdväder. Men bortom de resulterande spektakulära färggranna skådespelen gömmer sig en riktig fara som kan ha problematiska konsekvenser på vårt digitala samhälle.
En geomagnetisk storm, och merparten av alla rymdväders fenomen generellt, har sitt ursprung hos solen i form av starka solstormar eller koronamassutkastningar. Dessa resulterar från solens korona, eller yttre atmosfär, som är strukturerad med hjälp av extremt starka magnetfält. När dessa fält sammanfaller med varandra för att omsluta ett specifik område av solens atmosfär i en process kallad magnetisk rekonnektion, kan en gigantisk bubbla av plasma, som bär med sitt eget magnetfält, frigöras. Dessa områden är oftast solens mest aktiva områden med starka lokala magnetfälts variationer och flux, en kvantitet som mäter hur mycket av ett magnetfält som passerar genom en viss ytarea, och innehåller flera solfläckar. Denna massiva utkastning av plasma består främst av protoner och elektroner på flera tusen elektronvolt. Plasman kan färdas mellan Solen och Jorden på så lite som 18 timmar men tar oftast några dygn. I med resan expanderar plasman ju längre från Solen den kommer, och kan därmed helt täcka över en fjärdedel av rymden mellan Jorden och Solen.
I med plasmans ankomst till Jorden kan först chockvågen observeras, då om plasmans hastighet överskrider den bakomliggande solvindens hastighet kan den accelerera laddade partiklar framför den som adderar till stormens potential. I den första fasen ökar Jordens magnetosfär runt ekvatorn i styrka, i vilket därmed magnetfältets bakre del som är bort riktad från solen börjar dra ihop sig vilket skickar plasman till Jordens nattsida. I denna andra och huvudsakliga fas kan stormen resultera i flera variationer i magnetosfären och även jonosfären som upphettas. Elektronerna i plasman kolliderar med grundämnen i atmosfären runt polerna där magnetfältet är svagast, som joniseras och i processen resulterar i norrsken respektive sydsken. Samtidigt i denna fas försvagas flera sektioner av magnetfältet på grund av flödena och ihop dragningarna i magnetosfären. I stort sätt kan en sådan storm vara i flera dagar då plasman långsamt integreras med magnetosfären.
Trots att sådana stormar kan bjuda på ovanligt storslagna skådespel på polerna och intressanta möjligheter för fysiska studier, kan de leda till problem som demonstrerades förra månaden i februari då rymdbolaget SpaceX gick ut med nyheten att deras Starlinksatelliter blivit påverkade av en mindre geomagnetisk storm som höjde temperaturen i jonosfären och i delar av thermofären. Trots att Starlink-teamet lyckades omjustera satelliterna från att möta stormens fulla kraft, fick 40 av de 49 satelliterna återinträde i atmosfären där de brann upp. Detta demonstrerar hur våra globala kommunikationssystem kan påverkas av en geomagnetisk storm; satelliterna kan skadas och dras ur funktion av elektriska spänningar i kretsarna och då jonosfären hettas och expanderas blir deras banor svåra att kontrollera. Med andra ord, ingen GPS. Samtidigt kan astronauter och piloter på hög höjd bli påverkade av kosmisk strålning då magnetosfären försvagas och i de potentiellt svåraste fallen kan de elektriska strömmarna i magnetosfären resultera i lokala överspänningar i kraftverk som resulterar i strömavbrott.
Det finns därmed vikt i att försöka förutspå när sådana händelser kommer att inträffa. För det har bland annat NASA installerat flera egna satellitsystem som vakar över solens aktivitet. Solvindar sker som sagt ganska konstant och beskrivs av NASA oftast med hjälp av ett måttlöst index kallat Kp-index som mäts mellan noll och nio, där fem och över räknas som en geomagnetisk storm. Hittills har dock de starkaste koronamassutkastningarna nätt och jämt missat Jorden, likt solstormen i 2012, men nästa gång kan en sådan storm få svåra ekonomiska konsekvenser globalt.