Tất cả sinh vật trên Trái đất đều sống nhờ vào nhiệt lượng bức xạ từ Mặt trời. Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi lượng bức xạ đó vượt quá tầm kiểm soát, và hàng tỷ tấn vật chất tích điện từ ngôi sao này đột nhiên bay về phía chúng ta với tốc độ hàng nghìn dặm một giây? Điều gì sẽ xảy ra khi Trái đất chịu ảnh hưởng trực tiếp từ một cơn bão Mặt trời, và liệu một cơn bão cực mạnh có thể hủy diệt sự sống trên hành tinh của chúng ta hay không?
Đáp án cho câu hỏi trên rất phức tạp, nhưng hầu hết các nhà khoa học đều đồng ý rằng: Từ trường và bầu khí quyển cách điện của Trái đất có khả năng bảo vệ cực kỳ tốt ngay cả với những cơn bão Mặt trời mạnh nhất. Trong khi các cơn bão này có thể làm xáo trộn hệ thống radar và vô tuyến hoặc gián đoạn các vệ tinh, thì bức xạ có hại nhất của chúng sẽ bị tán xạ rất lâu trên bầu trời trước khi chúng có thể chạm vào da người.
Bão Mặt trời thường xảy ra với nhiều dạng hình thái khác nhau, trong đó nổi bật nhất là “vết lóa Mặt trời” (solar flare) và “phun trào nhật hoa” (coronal mass ejection - CME).
Alex Young, Phó Giám đốc Khoa học thuộc Bộ phận Khoa học Trực thăng tại Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “Chúng ta đang sống trên một hành tinh có bầu khí quyển rất dày… thứ ngăn chặn tất cả các bức xạ có hại được tạo ra từ các vết lóa Mặt trời”.
Trong một video năm 2011, khi đề cập đến những nỗi lo sợ rằng một vết lóa Mặt trời sẽ hủy diệt thế giới vào năm 2012, Young nói: “Ngay cả với những sự kiện lớn nhất mà chúng ta từng chứng kiến trong 10.000 năm qua, chúng tôi thấy rằng ảnh hưởng của chúng không đủ để phá hủy bầu khí quyển đến mức không còn bảo vệ được chúng ta".
Tuy nhiên, không phải tất cả các vết lóa Mặt trời đều vô hại. Trong khi từ trường của Trái đất ngăn chặn sự hủy diệt trên diện rộng của bức xạ Mặt trời, thì sức mạnh điện từ gần như vô hạn của các vết lóa có thể làm gián đoạn lưới điện, kết nối Internet và các thiết bị liên lạc khác, dẫn đến hỗn loạn và thậm chí có thể gây tử vong cho các sinh vật trên Trái đất. Các chuyên gia thời tiết vũ trụ tại NASA và các cơ quan khác rất coi trọng mối đe dọa này và họ luôn theo dõi chặt chẽ Mặt trời để đề phòng các hoạt động nguy hiểm tiềm ẩn đến từ ngôi sao.
Vệt lóa Mặt trời là gì?
Hiện tượng vết lóa Mặt trời xảy ra khi các đường sức từ của ngôi sao này trở nên căng và xoắn, gây ra các cơn bão năng lượng điện từ khổng lồ có kích thước tương đương một hành tinh hình thành trên bề mặt, được gọi là vết đen Mặt trời. Xung quanh các vết đen, các tua khổng lồ của đường sức từ trường xoắn lại, cuộn tròn và đôi khi bung ra, tạo ra các tia năng lượng mạnh mẽ, hoặc các vết lóa Mặt trời.
Theo Live Science, phần lớn năng lượng từ một vết lóa Mặt trời được phát ra dưới dạng tia cực tím và tia X. Tuy nhiên, năng lượng mãnh liệt của một vết lóa cũng có thể làm nóng bầu khí quyển Mặt trời gần đó, khiến nó phóng các hạt tích điện ra không gian. Hiện tượng này được gọi là vụ phun trào nhật hoa (CME). Nếu một vết lóa Mặt trời đối diện với Trái đất, thì bất kỳ CME nào do nó gây ra cũng sẽ hướng về phía chúng ta, thường đến hành tinh của chúng ta trong khoảng thời gian từ 15 giờ đến vài ngày.
Theo NASA, cho dù bạn có nghe nói về CME hay không, thì bạn có thể đã trải qua hàng trăm vụ phun trào như vậy. Cứ vài ngày đến một tuần, Mặt trời lại phát ra một CME. Tuy nhiên, do từ trường của Trái đất ngăn chặn, cho nên chúng ta hầu như sẽ không phát hiện ra các CME khi chúng đi đến hành tinh của chúng ta.
Tuy nhiên, CME cực lớn thực sự có thể nén từ trường của Trái đất khi chúng đi qua, gây ra cái được gọi là bão địa từ.
Ngoài ra, khi bức xạ điện từ của Mặt trời đi vào từ quyển của Trái đất, chúng khiến cho các nguyên tử và phân tử trong bầu khí quyển của chúng ta trở nên tích điện, tạo ra một hiệu ứng, gọi là cực quang borealis. Chúng ta có thể nhìn thấy các cực quang này ở gần Bắc Cực, nhưng cũng có trường hợp ở gần xích đạo.
Một số chuyên gia lo ngại rằng một CME đủ lớn có thể tạo ra "ngày tận thế Internet" bằng cách làm quá tải cáp Internet dưới biển và khiến các khu vực trên thế giới không thể truy cập web trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng, mặc dù điều này vẫn chưa xảy ra. Các vệ tinh và trạm không gian, quay quanh quỹ đạo nằm ngoài sự bảo vệ của bầu khí quyển Trái đất, cũng có thể bị hư hại bởi bức xạ CME.
Tuy nhiên, ngay cả cơn bão địa từ mạnh nhất trong lịch sử được ghi lại - Sự kiện Carrington năm 1859 - cũng không có tác động đáng chú ý đến sức khỏe của con người hoặc sự sống khác trên Trái đất. Nếu có những cơn bão Mặt trời thậm chí còn mạnh hơn tấn công hành tinh của chúng ta trước đây, thì hiện tại các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra bằng chứng nào cho thấy chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Doug Biesecker, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian của Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia, nói với Trung tâm Năng lượng Mặt trời Stanford: "Loại phun trào nào sẽ tấn công Trái đất có thể quét sạch chúng ta? Tôi không biết câu trả lời cho điều đó, nhưng rõ ràng, chúng ta thậm chí chưa bao giờ quan sát thấy một sự kiện Mặt trời đủ lớn để có bất kỳ tác động có thể đo lường được đối với sức khỏe con người”.
Văn Thiện
