Bão tuyết, bão giông chắc hẳn là hiện tượng tự nhiên không còn xa lạ gì với mỗi chúng ta, tuy nhiên bạn đã bao giờ nghe đến bão mặt trời, quả thật có một loại bão như vậy. Vậy bão mặt trời là gì? Bão mặt trời xảy ra khi nào? Những thông tin trong bài viết dưới đây chắc chắn sẽ giúp bạn giải đáp tất tật những thắc mắc trên.
Bão mặt trời là gì?
Bão mặt trời là gì? Bão mặt trời hay còn có tên gọi khác là gió mặt trời chính là một vụ nổ năng lượng từ tính trong bầu khí quyển của Mặt trời và gây ra sự bùng nổ dữ dội của ánh sáng. Bão mặt trời không thể được phát hiện bằng mắt thường nhìn từ bề mặt Trái đất nhưng quan sát được qua kính viễn vọng, tia X không gian hay các thiết bị chụp ảnh nhiệt.
Lượng năng lượng được giải phóng từ một cơn bão mặt trời ước tính sẽ tương đương với hàng triệu quả bom hydrogen 100-megaton (100 triệu tấn) cùng lúc phát nổ – lớn hơn 10 triệu lần so với năng lượng được giải phóng do một vụ núi lửa phun trào.
Siêu bão mặt trời thường chỉ kéo dài trong khoảng vài phút, sức nóng của cơn bão tác động lên các vật liệu có thể lên đến hàng triệu độ C và tạo ra một vụ nổ bức xạ trên phổ điện từ, sẽ bao gồm từ sóng vô tuyến đến tia X và tia gamma.
Bão mặt trời xảy ra khi nào?
Bão mặt trời sẽ xảy ra khi năng lượng từ tính tích tụ trong bầu khí quyển của mặt trời đột nhiên được giải phóng, chủ yếu là ở các khu vực hoạt động xung quanh các vết đen mặt trời. Tần số của chúng sẽ thay đổi từ vài ngày, khi mặt trời hoạt động, đến dưới một tuần suốt thời gian yên tĩnh.
Bão mặt trời quy mô lớn thường sẽ hiếm gặp hơn quy mô nhỏ. Hoạt động của mặt trời sẽ thay đổi trong một chu kỳ 11 năm tại đỉnh điểm thường sẽ có nhiều vết đen mặt trời hơn và do đó dẫn đến có nhiều cơn bão mặt trời hơn.
Quá trình hình thành của bão mặt trời
Bão mặt trời (Solar Flare, Coronal Mass Ejections) hay gió mặt trời chính là một luồng điện thoát ra từ vùng thượng quyển của mặt trời. Tương tự như thế, nếu gió được phát ra từ các ngôi sao khác ngoài mặt trời sẽ được gọi là gió sao.
Bão mặt trời hay còn thường gọi là bão từ sẽ mang theo các hạt electron và proton năng lượng cực lớn, rơi vào khoảng 500 KeV, nên bão mặt trời được dùng giải thích cho hàng loạt các hiện tượng lạ như cực quang, bão từ hay hiện tượng đuôi của sao chổi luôn luôn hướng ra ngoài mặt trời vào ban đêm cho tới nguyên nhân hình thành của các ngôi sao non trẻ.
Một trong những hệ lụy nguy hiểm nhất mà bão mặt trời gây ra là bão từ. Khi bão mặt trời đạt tốc độ từ 400 – 700 km/s nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp lên từ quyển của trái đất.
Những gì thông tin liên quan đến bão mặt trời như quá trình hình thành hiện đang là vấn đề tranh cãi trong cộng đồng khoa học thế giới. Người đầu tiên đưa được ra dự báo về bão mặt trời chính là chuyên gia khí quyển học Kristian Birkeland, người Na Uy. Năm 1915, Birkeland đã lập luận, trong các luồng tia mặt trời không hoàn toàn chỉ có các hạt mang điện tích (chỉ âm hoặc dương) mà đôi khi nó còn chứa đồng thời cả hai điện tích này, tức cả ion âm lẫn với ion dương.
Từ đây, hàng loạt các tranh luận liên quan đến bão mặt trời đã xuất hiện, nhưng chưa có giả thuyết nào mang tính thuyết phục cả.
Sang đến thập niên 90 thế kỷ trước, nhờ có các thiết bị chuyên dụng trên phi thuyền quan sát mặt trời (SOHO) người ta đã phát hiện thấy các vùng tăng tốc của bão mặt trời có nguồn gốc từ các cực của mặt trời, có mức độ gia tốc cao hơn so với giả định trước đây về sự giãn nở nhiệt động lực thông thường.
Nhờ có các tàu vũ trụ, con người cũng phát hiện gió mặt trời sau khi thoát khỏi biên giới của nó sẽ hòa trộn lại với gió của các ngôi sao, và tạo thành bão và nếu như ở tần suất cao sẽ hướng về trái đất và gây ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động của con người như làm gián đoạn hệ thống tín hiệu thông tin, tín hiệu điện và đặc biệt là gây ra những loại bệnh nan y.
Những cơn bão mặt trời đã từng xuất hiện
Cho đến nay, con người đã được chứng kiến khá nhiều cơn bão mặt trời xuất hiện cũng như thiệt hại mà chúng gây ra. Một trong những cơn bão mặt trời mạnh nhất từng xuất hiện lần đầu là bão mặt trời 1859 vào ngày 1/9/1859, được hai nhà thiên văn học độc lập người Anh là Richard Carrington và Richard Hodgson phát hiện thấy và được đặt tên là bão mặt trời 1859 hay còn gọi sự kiện Carrington.
Theo tài liệu ghi chép lại cơn bão mặt trời 1859 hoàn toàn có thể nhìn rõ bằng mắt thường, nhìn thấy ánh sáng trắng và kèm theo các cực quang tuyệt đẹp xuất hiện ở những khu vực vĩ độ nhiệt đới như Cuba hoặc Hawaii, nó khiến cho hệ thống thông tin ở những vùng này bị gián đoạn, bị tê liệt.
Sau khi đi qua, cơn bão mặt trời 1859 đã để lại những vết tích như nitrate và beryllium -10, thậm chí nồng độ của những hóa chất này đến tận ngày nay vẫn còn đo được.
Những cơn bão mặt trời xuất hiện gần đây, có thể kể đến là cơn bão xuất hiện ngày 4/11/2003, đã tạo ra những bằng chứng đầu tiên rõ nét về thành phần một loại quang phổ mới ở trên mức 100GHz.
Hay Trung Quốc, vào Ngày lễ tình yêu năm 2007, người ta đã chứng kiến một cơn bão từ nhẹ, làm cho hệ thống thông tin vô tuyến của nước này bị gián đoạn trong vòng vài phút.
Năm 1989, một cơn bão từ nhỏ đã lướt qua Canada gây chập lưới điện Hydro Quebec, gây sự cố nghiêm trọng này kéo dài nhiều ngày và cơn bão mặt trời gần đây nhất là hôm 12/5/2013, một cơn bão mặt trời đã xuất hiện và kéo dài tới 48 tiếng.
Theo các chuyên gia đến từ Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (NAS), vũ trụ bao la rộng lớn còn trái đất của chúng ta lại quá nhỏ bé nên luôn tồn tại nhiều mối nguy hiểm rất tiềm ẩn, một sự cố va đập cũng như ảnh hưởng từ bên ngoài không gian là điều khó tránh, chưa kể đến là tác động do chính con người gây ra như sức tàn phá của vũ khí nguyên tử, hay còn gọi là hiệu ứng xung điện từ (EMP) cũng không khác gì bão mặt trời.
Như đã đề cập, khi đạt tốc độ lớn, bão mặt trời sẽ đổ bộ trực tiếp lên trái đất và tạo ra những cơn bão từ tác động đến các hoạt động truyền thông, hệ thống thông tin liên lạc bằng sóng radio bị nhiễu, hủy hoại các thiết bị này, gây tê liệt toàn bộ hệ thống phát điện.
Còn đối với con người, tia X đến từ bão mặt trời sẽ tác động trực tiếp lên hệ hô hấp, miễn dịch, gây ra lo âu căng thẳng, cáu gắt, khó thở, buồn nôn, đau đầu, kiệt sức. Đặc biệt là những người mắc bệnh tăng huyết áp, tim mạch sẽ dễ gặp các biến chứng nguy hiểm, gia tăng bệnh ung thư do nồng độ tia cực tím tăng cao đột ngột. Làm cho động vật chết hàng loạt, nhất là các động vật nhỏ và côn trùng.
Các chuyên gia ước tính rằng một cơn bão mặt trời sẽ có thể gây thiệt hại kinh tế lên đến hai tỷ USD, cao gấp 10 lần so với các thiệt hại từ các thảm họa tự nhiên được ghi nhận trước nay trong lịch sử. Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), khả năng trái đất của chúng ta bị bão mặt trời tấn công trong thập kỷ tới lên đến 12%.
Ảnh hưởng của bão mặt trời đến trái đất
Bão mặt trời khi nào đến trái đất và có ảnh hưởng gì đến trái đất và con người? Khi bão mặt trời xảy ra sẽ mang theo các hạt điện tích tiếp xúc với khí quyển của trái đất, khu vực Bắc Cực và Nam Cực dự kiến sẽ xuất hiện hiện tượng cực quang vào ban đêm. Khi đó, thượng tầng khí quyển của Trái đất bị nóng lên. Nó sẽ tác động trực tiếp đến mạng lưới vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh.
Gây ra bão địa từ tác động lên các hệ thống công nghệ. Ảnh hưởng đến tín hiệu cũng như cơ sở hạ tầng Internet và hệ thống định vị toàn cầu bị phá vỡ hay việc các lưới điện bị xáo trộn.
Các siêu bão Mặt trời sẽ phát ra tia X và tia cực tím (UV) theo mọi hướng. Các loại tia này gây ra các cơn bão bức xạ kéo dài ở tầng cao nhất của bầu khí quyển Trái Đất. Và nó cũng gây ra sự cố mất tín hiệu vô tuyến trên khắp thế giới.
Ngoài ra, các luồng hạt có năng lượng cao trong từ trường của trái đất sẽ xuất hiện do gió mặt trời tạo ra. Nó còn có thể gây ra các mối nguy bức xạ cho các tàu vũ trụ và phi hành gia ngoài không gian.
Như công ty tư vấn rủi ro vũ trụ Drayton Tyler nhận định về sự kiện siêu bão mặt trời nếu xảy ra. Trong trường hợp xấu nhất, chi phí trực tiếp và gián tiếp bị thiệt hại có thể lên tới hàng nghìn tỷ USD. Với thời gian phục hồi phải tính bằng vài năm.
Có thật bão Mặt Trời sẽ làm mất Internet trong vài tháng?
Khi nào có Bão Mặt Trời tấn công Trái Đất, nó mang theo sức nóng làm cho các bộ lặp điện tử, cáp quang biển dẫn Internet bị hỏng hoặc phá hủy hoàn toàn.
Trong hội nghị truyền thông dữ liệu SIGCOMM 2021 vừa diễn ra cuối tháng 8 tại Mỹ, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học California đã cảnh báo rằng , cơn bão Mặt Trời tiếp theo có thể đến bất cứ khi nào, sẽ gây ra tình trạng mất Internet trên toàn cầu và thậm chí kéo dài hàng tháng.
Bão Mặt Trời xảy ra sẽ có khối lượng lớn các hạt tích điện và plasma được phóng ra từ Mặt Trời được thổi vào không gian. Đám mây chuyển động nhanh mang các hạt vật chất có tính từ hóa, gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho cơ sở hạ tầng Internet hiện có trên Trái Đất chúng ta.
Hiện tượng này khiến Trái Đất liên tục phải hứng chịu các cơn mưa hạt phóng ra từ Mặt Trời. Dù vậy, hầu hết các thiết bị điện tử trên hành tinh vẫn có thể hoạt động tốt do có bầu khí quyển của Trái Đất hoạt động như một lá chắn giúp ngăn chặn phần lớn các bức xạ có hại và các hạt tích điện, hạn chế tổn thất cho hạ tầng điện tử.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nếu Mặt Trời tạo ra một lượng hạt bức xạ đủ lớn để che phủ toàn Trái Đất, áp đảo hệ thống phòng thủ của khí quyển. Điều này khiến những sợi cáp khổng lồ được đặt dưới biển nhắm phục vụ kết nối giữa các lục địa có nguy cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng và sẽ dẫn đến tình trạng mất Internet toàn cầu. Việc khôi phục hệ thống này có thể kéo dài trong nhiều tháng.
Các nhà nghiên cứu còn cho biết, hiện có rất ít các dữ liệu về bão Mặt Trời. Các sự kiện lớn về hiện tượng này cũng chỉ được ghi lại ba lần trong lịch sử, và cơn bão Mặt Trời gần đây nhất xuất hiện năm 2013, tuy nhiên sức tàn phá lại không quá nghiêm trọng.
Trong các cơn bão mặt trời từng được ghi lại trong lịch sử, thì cơn bão xảy ra vào năm 1859 hay được gọi là Sự kiện Carrington là cơn bão mặt trời dữ dội nhất . Từ quyển của Trái Đất đã gần như bị nổ tung với khối lượng Mặt Trời (solar mass- đơn vị đo khối lượng thiên thể) lớn đến mức gây ra các cơn bão từ trường, la bàn trên khắp thế giới đều dừng hoạt động.
Bài viết trên là những thông tin liên quan đến bão mặt trời, hy vọng qua bài viết các bạn đã nắm được bão mặt trời là gì? Trả lời được các câu hỏi bão mặt trời khi nào tới, bão mặt trời có làm mất internet toàn cầu không? Cảm ơn bạn đọc đã bỏ thời gian theo dõi bài viết trên, hãy thường xuyên theo dõi thapgiainhietliangchi để cập nhật nhiều thông tin kiến thức bổ ích nhé!
