Điều gì xảy ra nếu siêu bão Mặt Trời năm 1859 tái diễn?

Từng làm gián đoạn mạng điện báo toàn cầu, bão Carrington năm 1859 có thể gây hậu quả nghiêm trọng hơn nhiều nếu tái diễn trong thời đại công nghệ.

Bão Mặt Trời là hiện tượng xảy ra khi Mặt Trời giải phóng những đợt năng lượng và vật chất khổng lồ vào không gian, thường liên quan đến các vụ bùng phát bức xạ Mặt Trời (solar flare) và phun trào khối lượng nhật hoa (CME). Khi những dòng hạt mang điện và từ trường này hướng về Trái Đất, chúng có thể tương tác với từ quyển, gây ra các cơn bão địa từ với cường độ khác nhau.

Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào cường độ, hướng di chuyển và tốc độ của dòng vật chất phóng ra. Những cơn bão mạnh có thể làm gián đoạn hệ thống định vị GPS, liên lạc vô tuyến, vệ tinh và các hoạt động hàng không. Đặc biệt, dòng điện cảm ứng do biến động từ trường có khả năng xâm nhập vào mạng lưới điện trên mặt đất, gây quá tải máy biến áp và thậm chí dẫn đến mất điện trên diện rộng.

Mô phỏng một vụ phun trào khối lượng nhật hoa (CME) từ Mặt Trời tương tác với từ quyển Trái Đất. Ảnh: NASA.

Một trong những sự kiện đáng sợ nhất từng được ghi nhận là bão Mặt Trời Carrington năm 1859. Khi đó, cực quang xuất hiện ở những khu vực rất xa vùng cực, thậm chí được quan sát tại vùng Caribe. Hệ thống điện báo ở châu Âu và Bắc Mỹ bị gián đoạn, một số thiết bị phát sinh tia lửa và gây cháy. Nếu một sự kiện tương tự xảy ra ngày nay, hậu quả có thể nghiêm trọng hơn nhiều do xã hội phụ thuộc sâu sắc vào điện, internet và vệ tinh.

Năm 1989, một cơn bão địa từ mạnh đã khiến hệ thống điện tại tỉnh Quebec (Canada) sụp đổ, làm khoảng 6 triệu người mất điện trong gần 9 giờ. Sự kiện này cho thấy bão Mặt Trời không phải mối nguy hiểm chỉ tồn tại trên lý thuyết.

Tuy nhiên, bão Mặt Trời không trực tiếp thiêu đốt hay chiếu xạ con người trên mặt đất như nhiều người vẫn hình dung. Từ trường và khí quyển Trái Đất tạo thành lá chắn tự nhiên, bảo vệ phần lớn sự sống. Nguy cơ phơi nhiễm bức xạ chủ yếu đáng quan tâm đối với phi hành gia và những chuyến bay ở độ cao lớn, đặc biệt trên các tuyến đường gần vùng cực.

Các nhà khoa học hiện theo dõi hoạt động Mặt Trời liên tục bằng vệ tinh và hệ thống quan sát không gian. Những cảnh báo sớm giúp đơn vị vận hành lưới điện, vệ tinh và hàng không có thời gian triển khai biện pháp ứng phó. Dù không thể ngăn chặn bão Mặt Trời, nhân loại có thể giảm thiểu thiệt hại bằng cách chuẩn bị tốt hơn trước một trong những hiện tượng tự nhiên mạnh mẽ nhất của vũ trụ.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước.

NASA tìm phương án nâng quỹ đạo, cứu kính thiên văn Hubble

Hubble có thể rơi trở lại khí quyển vào năm 2033–2034. NASA kêu gọi doanh nghiệp đề xuất tàu vũ trụ giúp nâng quỹ đạo, bảo dưỡng hoặc đưa kính trở về an toàn.

Hubble được phóng lên quỹ đạo ngày 24/4/1990, trở thành một trong những đài quan sát thiên văn quan trọng nhất từng được con người chế tạo. Khác với kính thiên văn đặt trên mặt đất, Hubble quan sát vũ trụ từ ngoài phần lớn ảnh hưởng của khí quyển, giúp thu được những hình ảnh rõ nét ở nhiều bước sóng ánh sáng.

1000037440.jpg
Kính thiên văn không gian Hubble của NASA đã giúp con người khám phá hàng loạt kiến thức vũ trụ quan trọng trong suốt hơn 35 năm vận hành.

Giới khoa học tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh bằng cách nào?

Không cần nhìn thấy sinh vật, các nhà khoa học có thể tìm dấu hiệu sự sống qua thành phần khí quyển và những tín hiệu bất thường từ không gian.

Không giống những kính thiên văn thông thường chỉ tập trung quan sát các thiên thể, một số đài quan sát hiện đại được thiết kế để tìm kiếm những dấu hiệu có thể liên quan đến sự sống ngoài Trái Đất. Mục tiêu không nhất thiết là nhìn thấy sinh vật trên một hành tinh xa xôi, mà là phát hiện những dấu vết hóa học, vật lý hoặc tín hiệu bất thường có thể tiết lộ sự tồn tại của sự sống.

Một trong những phương pháp quan trọng là phân tích khí quyển của các ngoại hành tinh. Khi một hành tinh đi ngang phía trước ngôi sao chủ, một phần ánh sáng sao xuyên qua khí quyển của nó. Các phân tử khí hấp thụ những bước sóng nhất định, tạo ra dấu vân tay quang phổ. Nhờ đó, giới khoa học có thể tìm kiếm các hợp chất như hơi nước, carbon dioxide, methane và ozone. Sự hiện diện đồng thời của một số chất khí trong những điều kiện thích hợp có thể gợi ý hoạt động sinh học, dù chưa đủ để khẳng định có sự sống.

AI mở lối tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất

Bằng cách sàng lọc những tín hiệu nhỏ trong dữ liệu kính thiên văn, AI giúp các nhà khoa học tìm kiếm ngoại hành tinh tiềm năng, dù chưa thể xác nhận sự sống ngoài Trái Đất.

Trong nhiều thập kỷ, việc tìm kiếm ngoại hành tinh - những hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời - chủ yếu dựa vào dữ liệu từ kính thiên văn và khả năng phân tích của các nhà khoa học. Thách thức nằm ở chỗ, hành tinh thường quá mờ để quan sát trực tiếp, trong khi tín hiệu của chúng có thể bị che lấp bởi nhiễu thiết bị hoặc hoạt động của ngôi sao chủ. Khi các kính thiên văn liên tục thu thập lượng dữ liệu khổng lồ, trí tuệ nhân tạo (AI) trở thành một công cụ mới giúp giới thiên văn sàng lọc những dấu hiệu đáng chú ý.

Một phương pháp phổ biến là đo sự suy giảm độ sáng của ngôi sao khi một hành tinh đi ngang qua phía trước nó, gọi là phương pháp quá cảnh. Nếu hiện tượng này lặp lại theo chu kỳ, đó có thể là dấu hiệu của một hành tinh đang quay quanh ngôi sao. AI có thể học cách nhận diện những biến đổi độ sáng rất nhỏ giữa hàng triệu đường cong ánh sáng, phân biệt tín hiệu tiềm năng với các hiện tượng gây nhiễu và đưa ra những ứng viên để con người kiểm tra tiếp.