Bão Mặt trời chỉ xảy ra một lần trong thế kỷ sắp "cập bến" Trái đất?

Bề mặt của Mặt trời luôn luôn sôi sục, tạo thành những bong bóng năng lượng. Khi bong bóng nổ tung, các luồng năng lượng đó sẽ quét qua Trái đất.

Bình thường, các luồng năng lượng Mặt trời hoặc đi lệch hướng khỏi Trái đất hoặc quá yếu để đi qua lớp từ trường Trái đất nên không gây nhiều thiệt hại. Nhưng cứ sau một thời gian, Mặt trời lại tạo ra một cơn bão mạnh đến mức có thể xé toạc lớp "khiên" từ trường này.

Một tai lửa Mặt trời phun trào khỏi bề mặt, ngày 31/8/2012. (Ảnh: Trạm phóng vũ trụ Goddard của NASA).

Và khi một cơn bão Mặt trời đổ bộ, nó sẽ gây ra sự hỗn loạn cho hệ thống công nghệ thông tin, "làm tê liệt các nền kinh tế và gây nguy hiểm cho sự an toàn cũng như sinh kế của người dân trên toàn thế giới", theo NASA.

May mắn thay, những cơn bão năng lượng như vậy rất hiếm khi xảy ra. Nhưng các chuyên gia cho biết, Mặt trời không ngừng hoạt động trước khi đạt tới đợt đỉnh điểm mới, nhiều khả năng một cơn bão năng lượng sẽ "cập bến" Trái đất trong một vài năm tới.

Khi đó, 3 hiện tượng của Mặt trời gồm vết lóa Mặt trời, lỗ vành nhật hoa và phun trào nhật hoa có thể bắn các hạt tốc độ cao gây rối loạn từ trường Trái đất; bóc dần lớp ion hóa bảo vệ Trái đất.

Vết lóa Mặt trời: Những vụ nổ bức xạ điện từ bắt nguồn từ bầu khí quyển Mặt trời. Chúng có thể phun hạt năng lượng cao với tốc độ ánh sáng về phía Trái đất.
Vành nhật hoa: Vành ánh sáng phát ra từ không gian xung quanh Mặt trời.
Lỗ vành nhật hoa: Khu vực vành nhật hoa của Mặt trời lạnh hơn, do đó tối hơn và có mật độ plasma thấp hơn trung bình vì có mức năng lượng và khí thấp hơn.
Phun trào nhật hoa: Sự phóng ra đáng kể của từ trường và khối lượng plasma đi kèm từ vành nhật hoa vào nhật quyển.

Daniel Verscharen, Phó Giáo sư vật lý không gian và khí hậu tại Đại học London, nhận định, bão địa từ lúc đỉnh điểm có thể gây rối loạn mạng lưới điện trên Trái đất.

Sự kiện Carrington năm 1859 được coi là cơn bão Mặt trời mạnh nhất từng được ghi nhận. Thời điểm đó, những người điều hành điện báo bị giật từ chính thiết bị của họ và hỏa hoạn bùng phát tại các trạm điện báo khi dòng điện do cơn bão tạo ra chạy qua dây dẫn.

Một vết lóa Mặt trời khổng lồ như thế này đã báo trước cơn bão Mặt trời năm 1989. (Ảnh: Đài quan sát Mặt trời & Nhật quyển của NASA).

Một cơn bão đáng chú ý khác đã xảy ra vào năm 1989. Mặc dù cơn bão này yếu hơn nhưng gây nhiều sự hỗn loạn hơn. Thời điểm đó, chúng ta bắt đầu phụ thuộc nhiều hơn vào lưới điện và thông tin liên lạc toàn cầu.

Điện tăng đột biến đã gây ra sự cố mất điện trên diện rộng ở Quebec (Canada) suốt 12 giờ và đánh sập đài phát thanh sóng ngắn. Thời điểm đó người Canada lại cho rằng chính Liên Xô đang gây nhiễu tín hiệu vô tuyến - một sự hiểu lầm có thể gây nguy hiểm trong Chiến tranh Lạnh.

Nhưng chúng ta không nên bị "ru ngủ" trong một cảm giác an toàn mỏng manh rằng hậu quả của bão Mặt trời chỉ có vậy. Kể từ những năm 90 đến nay, sự phụ thuộc của chúng ta vào thông tin liên lạc, vệ tinh, lưới điện và cơ sở hạ tầng quan trọng khác đã tăng lên theo cấp số nhân.

Nếu một cơn bão Mặt trời xảy ra ngày hôm nay, thế giới có thể sẽ chứng kiến cảnh mất điện trên diện rộng, các vệ tinh lao ra khỏi quỹ đạo và các mạng liên lạc quan trọng bị cắt đứt, theo NASA.

Các hoạt động của Mặt trời đang trở nên "sôi động" hơn và các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến chu kỳ Mặt trời. Theo đó Mặt trời có thể đã hoạt động tích cực hơn so với hai thập kỷ trước.

Ngoài ra, theo Giáo sư Verscharen, từ trường của Mặt trời cũng hướng về phía nam. Điều này có nghĩa là các hạt tích điện mà Mặt trời gửi đến có nhiều khả năng mang điện tích trái ngược với từ trường của Trái đất; giúp các hạt được phóng ra từ Mặt trời có nhiều cơ hội vượt qua hàng rào phòng thủ của Trái đất hơn.

Một bức ảnh mô phỏng hình ảnh Mặt trời 4 năm trước so với bây giờ. (Ảnh: NOAA).

Hiện nay dù bão Mặt trời chưa xảy ra nhưng các tia lửa Mặt trời mạnh đã gây ra một số thiệt hại nhất định.

SpaceX của tỷ phú Elon Musk cũng đã mất 40 vệ tinh Starlink do một cơn bão Mặt trời khiến bầu khí quyển Trái đất giãn nở, tăng lực cản cho các vệ tinh và khiến chúng bốc cháy trước khi chúng được sử dụng.

Giáo sư Verscharen cho biết, chu kỳ Mặt trời dự kiến sẽ đạt đỉnh vào khoảng năm 2025, nhưng cũng không có nghĩa bão Mặt trời sẽ xảy ra vào thời điểm đó mà có thể muộn hơn.

Cho đến lúc đó, các quốc gia ở vĩ độ cao như Mỹ, Canada, Thụy Điển và Vương quốc Anh nên đặc biệt cảnh giác. Vị giáo sự nhận định, quốc gia ở vĩ độ càng cao thì càng dễ bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng từ Mặt trời.

Tuy nhiên, vẫn có nhiều cách để hạn chế hậu quả của những cơn bão tồi tệ nhất. Nếu được cảnh báo trước, các nhà điều hành có thể đưa ra các biện pháp để bảo vệ cơ sở hạ tầng khỏi các tác động xấu nhất của bão Mặt trời. Họ có thể tắt lưới điện một cách chiến lược, định tuyến lại máy bay hoặc di chuyển vệ tinh.

Các nhà khoa học đang chạy đua để hiểu điều gì làm cho các hoạt động của năng lượng Mặt trời mạnh mẽ hơn, từ đó để cải thiện các hệ thống cảnh báo.

Cơ quan Vũ trụ châu Âu cũng đang tìm cách phóng vệ tinh Vigil, dự kiến sẽ đi phía sau Mặt trời để phát hiện các vết đen và lỗ vành nhật hoa có khả năng gây nguy hiểm vài ngày trước khi chúng xuất hiện trong tầm nhìn của Trái đất.

Cập nhật: 18/08/2023 Dân Trí