(GD&TĐ) - Mối quan tâm ngày càng tăng về “con ác quỉ bão mặt trời” (monster solar storm) sẽ tàn phá Địa cầu trên qui mô lớn đã khiến nhiều nhà khoa học tập trung vào nghiên cứu xem, nếu xảy ra, bão mặt trời sẽ có tác hại lên các hoạt động trên trái đất và lên con người như thế nào.
Từ “chuyện nhỏ” Ngày Tình nhân tại Trung Quốc
Cách nay hơn 4 năm, ngày 14.2, khi việc liên lạc thông tin vô tuyến tại TQ bị gián đoạn vài phút vì một trận bão mặt trời, thế giới bắt đầu quan tâm hơn về tác hại của loại bão này. Tuy nhiên, sức mạnh của cơn bão trên chỉ là “baby” so với các trận bão mặt trời trước đó, và nó chỉ tác hại trong một thời gian rất ngắn. Bão mặt trời chỉ trở thành “ác quỉ” khi nó làm ngưng trệ thông tin liên lạc trên qui mô toàn cầu và gây nguy hiểm cho các hoạt động dựa vào liên lạc vô tuyến trên trái đất. Khi đó các hệ thống thông tin sẽ bị tê liệt hay bị hỏng, các vệ tình trên cao và phi hành gia trên Trạm không gian quốc tế ISS bị đe dọa, dẫn đến tổn thất hàng ngàn tỉ USD.
 |
Chu kỳ hoạt động của mặt trời đang ngắn dần lại, và các cơn bão mặt trời cũng dày hơn trong vài năm tới. Mặt trời đã hoạt động mạnh hơn trong 2 tháng qua, sau khi ra khỏi thời kỳ “im lặng” của chu kỳ thời tiết 11 năm. Dù không thể đoan chắc là bão mặt trời sẽ rất lớn trong năm 2013 nhưng không có nhà khoa học nào dám phủ định là nó sẽ nhỏ, vô hại. Một số nhà phân tích cảnh báo là khi con người càng lệ thuộc hơn vào các thiết bị kỹ thuật cao dễ bị ảnh hưởng của bão mặt trời (đưa vào quĩ đạo trái đất, đưa lên không gian hay lắp đặt dưới mặt đất) thì nguy cơ của bão mặt trời đối với cuộc sống con người sẽ lớn hơn nhiều so với trước đây. “Chính vì vậy mà ngay cả khi bão mặt trời không mạnh theo chu kỳ thì cũng không có nghĩa là cuộc sống chúng ta không bị ảnh hưởng” - Joe Gurman thuộc Trung tâm bay Không gian Goddard của NASA nói. Ông tham gia dự án tàu không gian STEREO nghiên cứu mặt trời của NASA.
Nguồn gốc bão mặt trời
Bão mặt trời đến với nhiều hình thái khác nhau, trong đó quan trọng nhất là “lóa mặt trời” (solar flare) và “coronal mass ejection” (CME). Lóa mặt trời là những vụ nổ mạnh bức xạ phát ra các sóng photon hướng về Trái đất. Sức mạnh của lóa mặt trời có 3 cấp: Class C, Class M và Class X, trong đó Class X là mạnh nhất. Lóa mặt trời ngày 14.2 tại TQ có sức mạnh Class X2.2. CME dùng để chỉ những đám mây plasma và từ trường bắn ra từ bề mặt mặt trời, mang theo nhiều hạt phân tử. Lóa mặt trời và CME có cùng nguồn gốc: xuất hiện khi có sự gián đoạn của từ trường (disruption of the magnetic) trong vùng khí quyển bên ngoài mặt trời. Cả hai biến cố này đều ảnh hưởng đến cuộc sống dưới trái đất. Những lóa mặt trời lớn có thể can thiệp vào hoạt động của các vệ tinh, dẫn đến gián đoạn truyền sóng GPS và các dạng viễn thông vô tuyến cao tần. Ảnh hưởng có thể kéo dài vài phút đến vài giờ tùy sức mạnh của lóa và được cảm nhận gần như ngay tức khắc, vì với vận tốc 900 km/giây, lóa mặt trời chỉ mất 8 phút đi từ mặt trời đến trái đất. “Giống như mặt trời là nguồn gây tiếng ồn cực lớn - Bob Rutledge, trưởng phòng tiên đoán thời tiết của Trung tâm Dự đoán Thời tiết Không gian (SWPC) thuộc Cơ quan Khí quyền và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA) nói – Nó có thể làm tê liệt bất cứ thứ gì lệ thuộc vào truyền sóng giữa mặt đất và vệ tinh”.
 |
Nhưng lóa mặt trời không gây thiệt hại nghiêm trọng bằng CME cường độ cao. Các hạt phân tử bắn ra từ những vụ nổ trên mặt trời cần thời gian lâu hơn để đến trái đất (trên dưới 3 ngày). Nhưng khi đã đến được trái đất, tương tác của chúng với từ trường trái đất có thể gây ra những trận “bão địa từ” (geomagnetic storm) kinh hoàng với khả năng phá hỏng (lâu dài chứ không phải làm gián đoạn chốc lát như lóa mặt trời) các mạng lưới điện và các cơ sở hạ tầng viễn thông khắp địa cầu. “Thiệt hại và những đảo lộn cuộc sống sẽ vô cùng lớn” - Rutledge trả lời phỏng vấn. Năm ngoái, NASA đã tiến hành dự án Solar Shield được dùng như hệ thống cảnh báo sớm các biến cố thời tiết nghiêm trọng trên không gian có thể dẫn đến CME.
Nguy cơ từ 2012-2014, nhưng chưa thể xác định
Bão mặt trời có thể tạo ra cùng lúc cả lóa lẫn CME, nên sẽ có thiệt hại kép sau 8 phút và sau 3 ngày. Trái đất đã từng bị bão mặt trời tàn phá trước đó. Một trong những cuộc tấn công mạnh nhất xảy ra vào năm 1859, khi một lóa mặt trời được Rutledge ước tính mạnh hơn 30 lần cơn bão vào Ngày Tình nhân 2007. Nó làm điện tín bị gián đoạn, hỏa hoạn tại Quebec (Canada) và một số nơi ở châu Âu, đồng thời tạo ra những show ánh sáng “cực quang” (aurora) tuyệt đẹp (đủ sáng để đọc báo) gần cực trái đất. Nếu trận bão 1859 tái hiện vào hôm nay, ảnh hưởng sẽ lớn hơn vì năm 1859 hệ thống liên lạc vô tuyến viễn thông và vệ tinh trên trái đất chưa hiện đại như bây giờ. Cũng chưa có Trạm không gian Quốc tế (ISS) hay viễn vọng kính Hubble. Một báo cáo mới đây của Viện Khoa học Quốc gia Mỹ (NAS) cho thấy một cơn bão mặt trời lớn có thể gây thiệt hại ban đầu 2 ngàn tỉ USD khi nó làm tê liệt hoạt động viễn thông trên trái đất và gây ra hỗn loạn qui mô toàn cầu. Phải mất 10 năm mới phục hồi lại được tình trạng như cũ. So sánh với nó, trận bão Hurricane Katrina tàn phá thành phố New Orleans (Mỹ) chỉ là “chú bé con” thiệt hại (80-125 tỉ USD).
 |
Mặt trời hoạt động theo chu kỳ 11 năm và hiện đang tăng dần hoạt động. Các nhà khoa học tiên đoán đỉnh cao nhất sẽ xảy ra vào năm 2013 hay 2014, nhưng Rutledge cho biết không thể có “cột mốc” chính xác. Chỉ biết, trong vài năm tới, trái đất sẽ hứng nhiều lóa mặt trời và CME hơn. Vào lúc này, hoạt động của mặt trời tương đối yếu so với các chu kỳ trước, vì vậy đỉnh cao nhất của nó có thể không bằng đỉnh cao của các chu kỳ trước đó. Theo NASA, bão mặt trời xuất hiện vào năm 2012-2014 sẽ có sức mạnh trung bình và không gây ra nguy cơ gì nghiêm trọng. Nhưng vũ trụ lá thứ khó tiên đoán nên điều gì cũng có thể xảy ra. Vì vậy các nhà khoa học luôn để mắt đến mặt trời để phòng nó trở chứng.
Các nguy cơ khác
Nhưng không chỉ có lóa mặt trời hay CME đe dọa loài người mà trái đất và khí quyển quanh nó còn có thể bị tấn công bởi:
- Tia gamma (Gamma ray)
Khi một siêu lân tinh (supernova) xuất hiện, nó sẽ phát ra một tia gamma siêu mạnh (còn gọi là bức xạ điện từ tần số cao-high-frequency electromagnetic radiation). Đa số năng lượng phát sinh nằm ở quá xa nên không thể gây thiệt hại cho trái đất; nhưng nếu xảy ra từ khoảng cách 30 năm ánh sáng-dù khá gần theo kích cỡ vũ trụ-nó cũng không thể gây ra thảm họa. Tia gamma sẽ tiêu diệt một phần khí quyển hành tinh, đốt cháy nhiều nơi trên trái đất và giết đa số loài trong chỉ vài tháng. Tuy nhiên, nguy cơ tia gamma hủy diệt hành tinh là cực kỳ thấp vì siêu tinh vân này không bao giờ gần trái đất mà chỉ vụ nổ của nó là hướng về trái đất thôi. May mắn, các ngôi sao có khối lượng lớn với nguy cơ bị nổ như thế chiếm tỉ lệ rất nhỏ.
 |
- Xung điện từ (Electromagnetic pulse-EMP)
Nếu CME có thể làm tê liệt hệ thống điện trên mặt đất, thì một sự bộc phát thình lình bức xạ điện từ sau vụ nổ EMP cũng có thể gây ra thảm họa tương tự. Hệ quả giống nhau, nhưng các chuyên viên an ninh cho rằng nguyên nhân của sự cố sau đến từ nguồn đáng sợ hơn, chẳng hạn như do kích nổ một trái bom hạt nhân. Một vụ bộc phát bức xạ điện từ, bất kể do vũ khí hay hoạt động của mặt trời, cũng có thể phá hủy toàn bộ các cơ sở hạ tầng diện tử, vận tải và thông tin liên lạc chỉ trong vòng chưa đầy 1 giây. Theo Ủy ban EMP thuộc Quốc hội Mỹ thì nếu một vụ bộc phát như vậy xảy ra trên đất Mỹ thì 90% người Mỹ có thể chết trong vòng 1 năm. EMP càng gần bề mặt trái đất tác hại càng lớn. Bản đồ minh họa những gì nước Mỹ sẽ phải gánh chịu nếu bị EMP tấn công, tùy theo độ cao vụ bộc phát.
Hồng Hải
(Theo Solar storm worry: Pondering the "big one", Space magazine)
