Tia vũ trụ phát ra từ những vụ nổ siêu tân tinh và hoạt động từ tính của Mặt Trời có ảnh hưởng đến thời tiết trên Trái Đất.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch phát hiện các ion có nguồn gốc từ những ngôi sao phát nổ trong vũ trụ (vụ nổ siêu tân tinh) khi xâm nhập vào bầu khí quyển của Trái Đất sẽ kích thích quá trình hình thành mây. Mây được tạo ra nhiều hơn sẽ khiến khí hậu trở nên mát hơn, gây ra tác động lớn đến thời tiết dài hạn. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications vào tháng 12/2017.
Các tia vũ trụ được tạo ra từ một vụ nổ siêu tân tinh khổng lồ. (Ảnh: NASA).
Các nhà khoa học cho rằng, tia vũ trụ kết hợp với hoạt động của Mặt Trời có liên quan đến Thời kỳ Ấm áp Trung cổ (Medieval Warm Period) vào năm 1000 sau Công nguyên, và giai đoạn lạnh từ thế kỷ 13 - 19 trong Kỷ băng hà nhỏ (Little Ice Age), khiến dòng sông Thames (Anh) thường xuyên bị đóng băng trong suốt mùa đông.
"Cuối cùng chúng ta đã biết được các hạt có nguồn gốc từ không gian ảnh hưởng đến khí hậu trên Trái đất như thế nào. Những biến đổi gây ra bởi hoạt động của Mặt Trời hoặc các vụ nổ siêu tân tinh đều có thể làm thay đổi khí hậu" - Henrik Svensmark - tác giả chính của nghiên cứu - cho biết.
Nhóm nghiên cứu tiến hành 2 năm quan sát ảnh hưởng của tia vũ trụ đến bầu khí quyển mô phỏng của Trái đất bên trong buồng mây (cloud chamber) – một phòng thí nghiệm kín mô phỏng áp suất và độ ẩm của tầng cao khí quyển. Họ phát hiện các hạt mang năng lượng cao có nguồn gốc từ các ngôi sao phát nổ đánh bật electron của các phân tử không khí để tạo ra ion (hạt tích điện dương hoặc âm).
Các hạt tích điện sẽ hút những phân tử nước và axit sulfuric lại với nhau để hình thành cụm phân tử không bị bay hơi. Quá trình này được gọi là sự hình thành hạt nhân ngưng tụ (nucleation). Khi các cụm phân tử lớn lên, chúng sẽ hút nhiều nước hơn để hình thành những đám mây.
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hoạt động từ tính của Mặt trời làm thay đổi dòng tia vũ trụ đến Trái đất. Khi từ trường của Mặt trời yếu đi, các tia vũ trụ xâm nhập vào bầu khí quyển của Trái đất nhiều hơn, khiến hành tinh trở nên lạnh hơn. Trong giai đoạn hoạt động mạnh mẽ, từ trường của Mặt trời ngăn cản rất nhiều tia vũ trụ bay tới Trái đất, khiến lượng mây tạo ra ít hơn và khí hậu ấm lên.