Các nhà khoa học đã phác thảo cách mà một cơn bão Mặt Trời xảy ra mỗi thế kỷ một lần có thể làm gián đoạn các công nghệ mà xã hội hiện đại phụ thuộc.
Đối với nhiều người trong chúng ta, việc kiểm tra tình hình thời tiết là một phần của cuộc sống hàng ngày. Nhưng trong một thế giới ngày càng phụ thuộc vào công nghệ, còn có một loại “dự báo” khác mà chúng ta không thể bỏ qua: thời tiết không gian.
Thời tiết không gian đề cập đến các hoạt động trên Mặt Trời và cách mà chúng ảnh hưởng đến Trái Đất cũng như không gian xung quanh nó - một hệ thống phức tạp, hỗn loạn mà các nhà khoa học đang nỗ lực hiểu, dự báo và giảm thiểu tác động.
Có ba loại thời tiết không gian chính (mất liên lạc vô tuyến, bão địa từ và bão bức xạ Mặt Trời), mỗi loại liên quan đến các quá trình khác nhau trên Mặt Trời. Các quầng lửa Mặt Trời, những đợt giải phóng năng lượng dữ dội trong khí quyển của Mặt Trời, có thể gây mất liên lạc vô tuyến trên Trái Đất bằng cách làm tăng sự ion hóa ở tầng khí quyển trên, từ đó làm gián đoạn tín hiệu vô tuyến. Trong khi đó, bão địa từ được gây ra bởi các dòng plasma tốc độ cao tác động lên từ trường của Trái Đất, rõ rệt nhất trong các vụ phun trào nhật hoa từ Mặt Trời. Cuối cùng, bão bức xạ Mặt Trời (thường gọi ngắn gọn là bão Mặt Trời) xảy ra khi các proton và electron năng lượng cao từ Mặt Trời đến Trái Đất.
Các vệ tinh đối mặt với rủi ro
Theo báo cáo, một trong những tác động tức thời nhất của một sự kiện thời tiết không gian nghiêm trọng là lên các vệ tinh trên quỹ đạo. Các vệ tinh - nền tảng cho mọi thứ từ GPS đến dự báo thời tiết - đặc biệt dễ bị tổn thương trước bức xạ và những thay đổi trong khí quyển Trái Đất.
Trong một sự kiện thời tiết không gian cực đoan, các dòng hạt mang điện có thể làm hỏng các thiết bị điện tử trên vệ tinh và dần làm suy giảm các tấm pin Mặt Trời, rút ngắn tuổi thọ của vệ tinh hoặc tàu không gian xuống nhiều năm. Trong những trường hợp nghiêm trọng nhất, một số hệ thống vệ tinh có thể hỏng vĩnh viễn.
Báo cáo cũng nhấn mạnh một tác động gây gián đoạn khác của các bùng phát Mặt Trời, khi khí quyển Trái Đất có thể tạm thời giãn nở do bị nung nóng bởi tia X từ Mặt Trời. Sự gia tăng lực cản khí quyển này có thể làm chậm các vệ tinh, khiến chúng mất độ cao và có khả năng bị đốt cháy khi rơi xuống.
Chúng ta đã thấy một ví dụ của hiện tượng này trong những năm gần đây. Sau khi hoạt động Mặt Trời gia tăng vào năm 2022, có tới 40 vệ tinh Starlink đã quay trở lại khí quyển Trái Đất sau khi được phóng trong một đợt bùng phát Mặt Trời. Trong kịch bản xấu nhất, hiệu ứng này sẽ trở nên nghiêm trọng hơn, khiến việc theo dõi tàu không gian và rác vũ trụ trở nên khó khăn hơn.
Mảnh vỡ không gian bốc cháy trên bầu trời Puerto Rico vào ngày 7 tháng 2 năm 2022, trong một khung hình trích từ video được ghi lại bởi một camera do Hiệp hội Thiên văn học Caribe (SAC), Tây Ban Nha vận hành. (Nguồn ảnh: Eddie Irizarry/SAC)
Khi tín hiệu bị gián đoạn
Ngay lúc bạn đọc những dòng này, các tín hiệu vô tuyến đang truyền qua và xung quanh bạn. Xã hội của chúng ta phụ thuộc vào những tín hiệu này, được sử dụng trong định vị vệ tinh, mạng điện thoại di động, WiFi, liên lạc với máy bay và tàu biển, v.v. Nhiều hệ thống trong số này sẽ bị gián đoạn trong các sự kiện thời tiết không gian cực đoan.
Bản thân các quầng lửa Mặt Trời cũng tạo ra sóng vô tuyến, có thể lấn át các tín hiệu vô tuyến được sử dụng trên mặt đất. Các hệ thống phụ thuộc vào việc phát hiện tín hiệu vô tuyến yếu sẽ đặc biệt gặp rủi ro, bao gồm radar và các hệ thống định vị toàn cầu. Đây sẽ là tác động ngắn hạn, kéo dài khoảng một giờ ở phía Trái Đất đang được chiếu sáng.
Nhiều tín hiệu vô tuyến truyền đi xa bằng cách phản xạ qua một vùng của tầng khí quyển trên gọi là tầng điện ly. Trong các cơn bão địa từ, lớp này trở nên không ổn định, làm gián đoạn các tín hiệu đó. Điều này có thể dẫn đến suy giảm trên diện rộng và thậm chí mất hoàn toàn các hệ thống định vị và liên lạc dựa trên vệ tinh trong vài ngày. Nhiều hệ thống phụ thuộc vào định vị vệ tinh theo những cách ít ai ngờ tới, chẳng hạn như ngành nông nghiệp của Mỹ, vốn đã bị ảnh hưởng nặng nề trong cơn bão địa từ dữ dội vào tháng 5 năm 2024.
Liên lạc vô tuyến trong các dải tần số cực cao (UHF) và rất cao (VHF) cũng sẽ bị gián đoạn trong vài ngày. Những dải tần này sẽ không làm gián đoạn điện thoại di động của bạn, nhưng sẽ ảnh hưởng đến các hệ thống liên lạc tầm xa được sử dụng cho máy bay và tàu biển, có khả năng dẫn đến việc đình chỉ các chuyến bay. Việc đình chỉ này không hẳn là điều xấu, vì báo cáo cũng đề cập đến nguy cơ phơi nhiễm bức xạ nguy hiểm đối với phi hành đoàn, với rủi ro cao hơn ở các vĩ độ cao. Phi hành đoàn có thể cần hạn chế liều bức xạ trong tương lai bằng cách giảm số chuyến bay, trong đó các nhân viên mang thai đặc biệt dễ bị tổn thương.
Mặc dù thời tiết không gian cực đoan khó có thể gây ra một kịch bản tận thế, nó vẫn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với hạ tầng hiện đại.
Tin tốt là gì? Khả năng của chúng ta trong việc theo dõi Mặt Trời và dự báo các cơn bão Mặt Trời đang được cải thiện, giúp chúng ta có thêm thời gian để chuẩn bị cho sự kiện lớn tiếp theo.
R.T
Theo Space.com
