Bão trên mặt trời có thể giải phóng các hạt tích điện có thể đi lên đến vài triệu dặm một giờ và đôi khi tấn công Trái đất. Điều này có nguy hiểm không?
Một ngọn lửa mặt trời được quan sát bởi Đài thiên văn Động lực học Mặt trời (SDO) của NASA vào ngày 23 tháng 1 năm 2012. Tín dụng hình ảnh: SDO
Nhấn vào đây để mở rộng hình ảnh ở trên
Bão mặt trời không gây nguy hiểm cho con người trên bề mặt Trái đất. Những cơn bão này thật đáng kinh ngạc khi chiêm ngưỡng, nhưng chúng không thể gây hại cho cơ thể con người chúng ta chừng nào chúng ta còn ở trên bề mặt Trái Đất, nơi chúng ta được bảo vệ bởi lớp khí quyển của Trái đất. Hãy nhớ rằng, có mọi lý do để tin rằng những cơn bão trên mặt trời đã xảy ra trong hàng tỷ năm, kể từ khi mặt trời và Trái đất xuất hiện. Nếu đó là như vậy, thì tất cả sự sống trên Trái đất phát triển dưới ảnh hưởng của họ.
Nguy cơ của một cơn bão mặt trời là gì trong không gian? Các hạt năng lượng rất cao, chẳng hạn như các hạt mang theo CME, có thể gây ngộ độc phóng xạ cho người và các động vật có vú khác. Họ sẽ nguy hiểm cho các phi hành gia không được che chở, nói rằng, các phi hành gia du hành lên mặt trăng. Liều lớn có thể gây tử vong.
Tuy nhiên, bão mặt trời - và ảnh hưởng của chúng - không phải là vấn đề đối với chúng ta trên bề mặt Trái đất. Bầu khí quyển và từ trường Trái đất bảo vệ cơ thể con người chúng ta khỏi tác động của các ngọn lửa mặt trời.
Một minh họa về từ trường Trái đất che chắn hành tinh của chúng ta khỏi các hạt mặt trời. Tín dụng: NASA / GSFC / SVS
Nhấn vào đây để mở rộng hình ảnh ở trên
Mặt khác, bão mặt trời có thể gây nguy hiểm cho chúng ta công nghệ. Khi một khối phóng ra từ vành, hay CME, tấn công bầu khí quyển Trái đất, nó gây ra sự xáo trộn tạm thời của từ trường Trái đất. Cơn bão trên mặt trời gây ra một loại bão trên Trái đất, được gọi là bão địa từ.
Các cơn bão mặt trời mạnh nhất phát ra khối lượng vành (CME), chứa các hạt tích điện, vào không gian. Nếu Trái đất xảy ra trên đường đi của CME, các hạt tích điện có thể đâm vào bầu khí quyển của chúng ta, phá vỡ các vệ tinh trên quỹ đạo và thậm chí khiến chúng bị hỏng và tắm máy bay bay cao bằng bức xạ. Họ có thể phá vỡ hệ thống viễn thông và điều hướng. Chúng có khả năng ảnh hưởng đến lưới điện và đã được biết là bôi đen toàn bộ thành phố, thậm chí toàn bộ khu vực.
Mọi người nói về sự cố mất điện từ các cơn bão mặt trời luôn quay trở lại ngày 13 tháng 3 năm 1989 - 23 năm trước. Một CME đã gây ra sự cố mất điện ở Québec, cũng như trên khắp các vùng của miền đông bắc Hoa Kỳ. Trong sự kiện này, nguồn cung cấp điện đã bị cắt tới hơn 6 triệu người trong 9 giờ.
Nhưng điều đó có thể khiến các cơn bão mặt trời còn mạnh hơn cả cơn bão đã gây ra sự cố mất điện năm 1989 ở Québec và Đông Bắc Hoa Kỳ. Vụ cháy mặt trời lớn nhất được biết đến diễn ra vào ngày 28 tháng 8 năm 1859. Nó được Richard C. Carrington quan sát và ghi lại, và do đó, đôi khi nó được gọi là Sự kiện Carrington, hay đôi khi là Siêu bão Mặt trời năm 1859. Máy phóng đại tràng (CME) đi kèm đến Trái đất chỉ trong 17 giờ, thay vì ba hoặc bốn ngày như thường lệ. Cơn bão địa từ lớn nhất được ghi nhận đã xảy ra. Cực quang, hay ánh sáng phương bắc, đã được nhìn thấy ở nhiều nơi trên thế giới. Các hệ thống điện báo trên khắp châu Âu và Bắc Mỹ đã thất bại.
Điều gì sẽ xảy ra nếu một cơn bão mặt trời mạnh mẽ như vậy xảy ra hôm nay? Và một cơn bão mặt trời mạnh mẽ như vậy có khả năng xảy ra một lần nữa trong cuộc sống của chúng ta không? Không ai biết câu trả lời cho những câu hỏi này một cách chắc chắn. Nhưng các nhà khoa học ngày càng nhận thức được khả năng này, đặc biệt là từ năm 2008, khi Sten Odenwald và James Green công bố một bài báo trên tạp chí Khoa học Mỹ về sự kiện Carrington và hậu quả có thể xảy ra nếu một cơn bão mạnh như vậy trên mặt trời xảy ra hôm nay.
Các nhà khoa học đang đặt nhiều câu hỏi hơn là bão mặt trời và hậu quả của chúng. Chẳng hạn, năm 2012, các nhà khoa học xuất bản trên tạp chí Không gian thời tiết cho rằng sự cố mất điện năm 2001 ở New Zealand là do cơn bão mặt trời gây ra. Kết quả đó, nếu đúng, đặc biệt quan trọng vì New Zealand không ở vĩ độ cao (ví dụ như Québec). Nó ở một vĩ độ trung bình, cùng vĩ độ với Hoa Kỳ. Nghiên cứu năm 2012 này cho thấy hiệu ứng bão mặt trời có thể đạt đến các vĩ độ trung bình đông dân hơn.
Các nhà khoa học - ví dụ tại Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian - liên tục theo dõi mặt trời, cả từ không gian và từ bề mặt Trái đất. Khi một cơn bão mặt trời có khả năng ảnh hưởng đến Trái đất diễn ra, họ nhìn thấy nó. Rốt cuộc, để ảnh hưởng đến chúng ta trên Trái đất, cơn bão mặt trời sẽ phải xảy ra ở phía mặt trời đối diện với Trái đất. Sau một sự kiện như vậy, thường phải mất vài ngày để phóng đại khối, hay CME, đến được Trái đất. Khi một CME lớn đang trên đường, các vệ tinh có thể tắt hệ thống của họ một cách nhanh chóng và do đó vẫn an toàn. Tương tự như vậy, với cảnh báo trước, lưới điện dựa trên Trái đất có thể được cấu hình lại để cung cấp thêm căn cứ. Và như vậy.
Có phải chúng ta đang gặp nguy hiểm từ một năng lượng mặt trời đặc biệt lớn, có lẽ trên quy mô của Sự kiện Carrington? Một số người tin rằng chúng tôi có thể. Đó là lý do tại sao các chính phủ và các nhà khoa học bắt đầu chú ý hơn đến vấn đề này, với mục đích tạo ra các hệ thống và quy trình để giúp chống lại các tác động mạnh mẽ như vậy từ mặt trời.
Một điểm nổi bật của mặt trời là kích thước rộng lớn và tuyệt vời tương phản với Trái đất nhỏ bé của chúng ta. Nhưng Trái đất cách mặt trời rất xa nên những điểm nổi bật này không gây nguy hiểm. Hình ảnh qua NASA
Nhấn vào đây để mở rộng hình ảnh ở trên
Nhân tiện, chu kỳ mặt trời hiện tại - được gọi là Sunspot Chu kỳ 24 của các nhà vật lý không gian - dự kiến sẽ đạt đỉnh vào đầu hoặc giữa năm 2013, theo NASA. Số lượng các cơn bão trên mặt trời là tương đối cao vào cuối năm 2011 và đã tương đối cao trong suốt năm 2012. Tuy nhiên, chu kỳ vết đen mặt trời hiện tại này không phải là một cơn bão mạnh. Theo dự đoán hiện tại, nó có thể là đỉnh yếu nhất trong hoạt động của mặt trời trong hơn 80 năm.
Điểm mấu chốt: Bão trên mặt trời là một sự xuất hiện tự nhiên. Chúng đã xảy ra trong hàng tỷ năm. Chúng không nguy hiểm đối với cơ thể con người của chúng ta trên bề mặt Trái đất. Nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến một số công nghệ trên trái đất, như lưới điện và vệ tinh trên quỹ đạo quanh Trái đất. Nếu ảnh hưởng của một đặc biệt lớn bão mặt trời đang hướng về Trái đất, chúng ta sẽ biết trước vài ngày và có thời gian chuẩn bị. Các nhà khoa học đang bắt đầu nhận thức rõ hơn về vấn đề này, với mục đích chuẩn bị cho một sự kiện như vậy.
Bão mặt trời có thể khiến lưới điện bị hỏng ở vĩ độ thấp