Thời tiết vũ trụ không phải là thứ mà hầu hết chúng ta thường nghĩ đến hàng ngày, nhưng các hạt mang điện và từ trường của Mặt trời liên tục quét qua không gian và va chạm với từ trường của Trái đất. Thời tiết không gian khắc nghiệt nhất xảy ra khi Mặt trời phóng thẳng hàng tỉ tấn hạt năng lượng về phía Trái đất với tốc độ lên tới 3.000 km/giây.
Những vụ phun trào vành nhật hoa (CME) có thể gây ra các cơn bão từ dữ dội và ảnh hưởng tiêu cực đến các phi hành gia, vệ tinh, tàu vũ trụ và con người trên Trái đất.
CME và bão từ
Bão từ xảy ra khi từ trường của Trái đất bị xáo trộn. Các cơn bão từ khốc liệt nhất đều bắt nguồn từ CME.
James Spann, Trưởng nhóm Thời tiết Không gian tại NASA, cho biết CME thực sự cung cấp năng lượng cho từ trường Trái đất. “Tác động của CME lên một vật thể nhiễm từ như Trái đất có thể rất thảm khốc tùy thuộc vào kích thước và tốc độ của nó”.
Một trong những CME cường độ cao nhất được cho là đã diễn ra vào ngày 1.9.1859 (sự kiện Carrington), ập xuống Trái đất và gây ra một cơn bão từ lớn. Cơn bão đốt cháy các hệ thống điện tích xuyên suốt Châu Âu và Mỹ, gây hỏa hoạn tại một số tòa nhà và phóng ra cực quang đến tận phía nam Caribbea.
Trong gần 100 năm, các nhà khoa học đã biết rằng các CME nhỏ đến trung bình có nhiều khả năng xảy ra hơn khi Mặt trời hoạt động nhiều hơn và tạo ra nhiều vết đen hơn, khoảng 11 năm một lần. Nhưng các nhà khoa học cũng nghi ngờ về việc liệu các sự kiện cực đoan nhất, như sự kiện Carrington, có tuân theo chu kỳ Mặt trời hay không.
Trong một nghiên cứu mới, một nhóm các nhà nghiên cứu do giáo sư vật lý không gian Mathew Owens tại Đại học Reading ở Anh dẫn đầu đã phát hiện ra rằng các CME cực đoan nhất cũng có nhiều khả năng xảy ra trong thời gian hoạt động cao điểm của Mặt trời.
Ảnh hưởng đến công nghệ trên Trái đất
Trong cơn bão từ, sự thay đổi của từ trường tạo ra dòng điện dọc theo đường dây điện có thể làm hỏng máy biến áp và gây mất điện. Bão từ nghiêm trọng nhất xảy ra vào ngày 13.3.1989 khiến 6 triệu người không có điện ở Québec, Canada trong 9 giờ.
Howard Singer, nhà khoa học trưởng tại Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian Mỹ (NOAA), cho biết tác động tiềm tàng đối với xã hội ngày nay còn lớn hơn nhiều do con người phụ thuộc lớn vào công nghệ. Số lượng các hệ thống công nghệ có thể bị ảnh hưởng bởi thời tiết không gian không ngừng tăng lên.
Singer hàm ý đề cập đến 60.000 người đăng ký nhận dự báo thời tiết không gian, một số người trong số họ dựa vào dự báo và cảnh báo thời tiết không gian để đưa ra quyết định sáng suốt; ví dụ, quyết định khi nào không nên lên lịch bảo trì lưới điện hoặc khi nào các chuyến bay qua các vùng cực cần được chuyển hướng. Thời tiết không gian thậm chí có thể ảnh hưởng đến những người nông dân sử dụng công nghệ như GPS để giúp đưa ra quyết định về cách quản lý cây trồng tốt nhất.
Các biện pháp bảo vệ kỹ thuật cùng với dự đoán thời tiết không gian cũng có thể giúp giảm mức độ phơi nhiễm của phi hành gia với bức xạ mà CME có thể gây ra. Kể từ sự kiện Carrington, các nhà khoa học đã tiến một bước dài trong việc dự đoán thời điểm các sự kiện cực đoan có thể tác động đến Trái đất và hiểu cách bảo vệ các phi hành gia và các thiết bị.
Tất cả chúng ta đều sống trong bầu khí quyển mở rộng của Mặt trời, vì vậy việc nghiên cứu hoạt động của Mặt trời thay đổi như thế nào và phản ứng với sự biến đổi đó thực sự là điều mà các nhà nghiên cứu thời tiết vũ trụ hướng tới.
