Bão mặt trời là gì? Xảy ra khi nào? Nguyên nhân và tác động

Bão mặt trời là gì? Khi nào có bão mặt trời? Tác hại của bão mặt trời gây ra ảnh hưởng như thế nào đến Trái Đất? Bão mặt trời có làm mất internet, mất điện và làm thiệt hại các thiết bị điện tử không? Đã có những cơn bão mặt trời nào xảy ra? Để có thêm những thông tin chi tiết nhất, hãy cùng Isinhvien tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Bão mặt trời là gì?

Mặt trời là nguồn năng lượng chính của các hành tinh trong hệ mặt trời. Mặt trời là nguồn cung cấp nhiệt và ánh sáng duy nhất giúp duy trì sự sống trên Trái Đất. Vì vậy mỗi tác động của mặt trời đến Trái đất đều làm con người cẩn trọng.

Đặc biệt, ngoài không gian là một khu vực có nhiều biến động, nơi các sự kiện vũ trụ liên tục xảy ra không ngừng. Và hệ mặt trời của chúng ta là một phần của vực thẳm thiên thể rộng lớn này và nó không phải là ngoại lệ.

Vậy bão mặt trời là gì? Bão mặt trời (Solar Flare, Coronal Mass Ejections) hay gió mặt trời là một luồng điện thoát ra từ vùng thượng quyển của mặt trời. Tương tự, nếu gió được phát ra từ các ngôi sao khác ngoài mặt trời thì gọi là gió sao. Bão mặt trời mang theo các hạt electron và proton năng lượng cực lớn, khoảng 500KeV, nên được người ta giải thích, gió mặt trời đã tạo ra hàng loạt các hiện tượng lạ như cực quang, bão từ hay hiện tượng đuôi của các sao chổi luôn luôn hướng ra ngoài mặt trời vào ban đêm cho tới việc hình thành của các ngôi sao non trẻ.

Một trong những hệ lụy nguy hiểm nhất của bão mặt trời là bão từ. Khi bão mặt trời có tốc độ từ 400 – 700km/s nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến từ quyển của Trái Đất. Từ bề mặt Trái Đất, chúng ta có thể quan sát được bão Mặt trời qua kính viễn vọng, tia X không gian và các thiết bị chụp ảnh nhiệt.

Một cơn bão Mặt trời có thể giải phóng lượng năng lượng tương đương với hàng triệu quả bom hydrogen 100-megaton (100 triệu tấn) phát nổ cùng lúc. Mức năng lượng đó cũng lớn hơn 10 triệu lần so với năng lượng do một ngọn núi lửa phun trào giải phóng ra. Sức mạnh của bão Mặt trời tăng dần theo quy mô các mức A, B, C, M, X, mức sau mạnh hơn mức trước 10 lần.

Khi nào có bão mặt trời?

Hẳn bạn đã hình dung được bão mặt trời là gì rồi, vậy hiện tượng này sẽ xuất hiện khi nào?

Bão mặt trời sẽ xảy ra khi năng lượng từ trường tích tụ trong bầu khí quyển của mặt trời đột ngột được giải phóng, chủ yếu ở các vùng hoạt động xung quanh các vết đen. Tần suất của chúng sẽ thay đổi từ vài ngày, khi mặt trời hoạt động, đến ít hơn một tuần trong thời gian yên tĩnh.

Các cơn bão mặt trời quy mô lớn thường sẽ hiếm hơn các cơn bão mặt trời quy mô nhỏ. Hoạt động năng lượng mặt trời sẽ thay đổi theo chu kỳ 11 năm ở đỉnh điểm, trong đó thường sẽ tạo ra nhiều vết đen hơn và do đó sẽ có nhiều cơn bão mặt trời hơn.

Nguyên nhân xảy ra bão mặt trời

Như đã trình bày ở trên, nguyên nhân chính dẫn đến các cơn bão mặt trời là do sự bùng phát phát năng lượng cực lớn qua lớp ngoài cùng của mặt trời (nhật quyển), ảnh hưởng đến hệ thống năng lượng mặt trời.

Khi năng lượng từ tính tích tụ trong bầu khí quyển của Mặt trời, chủ yếu ở các khu vực xung quanh vùng tối của Mặt trời, đột nhiên được giải phóng sẽ tạo ra bão Mặt trời, khiến bề mặt Mặt trời lóe sáng trong một khoảng thời gian.

Bão mặt trời có rất nhiều loại tùy thuộc vào sự xuất hiện của chúng và năng lượng giải phóng. Sức mạnh của bão Mặt trời tăng dần theo quy mô các mức A, B, C, M, X, mức sau mạnh hơn mức trước 10 lần. Có thể kể tên các loại bão mặt trời như:

• Lửa mặt trời: là một vụ nổ lớn trong bầu khí quyển của mặt trời
• Vụ nổ vành nhật hoa (CME): là một vụ nổ lớn của gió mặt trời, đôi khi kết hợp với lửa mặt trời. Khối lượng plasma và các hạt phóng ra của CME sau khi bay ra khỏi Mặt trời được gọi là Mây mặt trời
• Bão từ: là sự tương tác của vụ nổ Mặt trời với từ trường của Trái Đất
• Sự kiện Proton mặt trời (SPE), còn gọi là bão proton hay hạt năng lượng (SEP)

Những ảnh hưởng do bão mặt trời gây ra

Dưới đây là một số ảnh hưởng do bão mặt trời gây ra đối với Trái Đất nói chung và sự sống con người nói riêng, Isinhvien đã nghiên cứu từ các báo cáo nước ngoài và tổng hợp lại, bạn xem qua để hiểu tác động của bão mặt trời là gì nhé!

Bão mặt trời ảnh hưởng như thế nào đến Trái Đất?

Bão mặt trời là gì mà khiến các nhà khoa học phải đưa ra nhiều cảnh báo tới con người như vậy? 

Mehta (Trợ lý Giáo sư Cơ khí và Hàng không Vũ trụ tại Đại học West Virginia) nói rằng “Khi bầu khí quyển hấp thụ năng lượng từ các cơn bão từ, nó nóng lên và mở rộng lên phía trên” dẫn đến mật độ của “nhiệt khí quyển” tăng lên đáng kể.

Mật độ cao đồng nghĩa với nhiều lực cản hơn, điều này gây ra vấn đề cho các vệ tinh. Bão địa từ cũng có thể làm gián đoạn khả năng liên lạc của vệ tinh với Trái đất thông qua sóng vô tuyến.

Nhiều công nghệ liên lạc trên thế giới phụ thuộc vào sóng vô tuyến, như GPS chẳng hạn.

Mehta nói: “Trong các cơn bão địa từ, những thay đổi trong tầng điện ly – tương đương tích điện của khí quyển trải dài cùng một phạm vi độ cao – sẽ thay đổi cách sóng vô tuyến truyền qua nó”, Mehta nói.

“Các hiệu chuẩn tại chỗ cho một bầu không khí yên tĩnh trở nên sai trong các cơn bão địa từ.”

“Ví dụ, điều này gây khó khăn cho việc khóa tín hiệu GPS và có thể làm lệch định vị vài mét.

“Đối với nhiều ngành – hàng không, hàng hải, chế tạo người máy, giao thông vận tải, nông nghiệp, quân sự và những ngành khác – sai số định vị GPS vài mét đơn giản là không thể sửa chữa được.”

NOAA cũng cho biết: “Trong khi các cơn bão tạo ra cực quang tuyệt đẹp, chúng cũng có thể phá vỡ các hệ thống định vị như Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) và tạo ra các dòng điện cảm ứng địa từ có hại (GIC) trong lưới điện và đường ống.”

Cơn bão mặt trời mạnh nhất từng được ghi nhận xảy ra vào tháng 9 năm 1859, khi một khối hạt va chạm vào Trái đất và gây ra các dòng điện trong các đường dây điện báo khiến các nhà khai thác bị sốc và trong một số trường hợp, các thiết bị điện báo bị cháy.

Mehta nói: “Nghiên cứu cho thấy rằng nếu một cơn bão địa từ có cường độ tấn công Trái đất ngày hôm đó, nó sẽ gây ra thiệt hại khoảng 2 nghìn tỷ đô la.”

Bão mặt trời có ảnh hưởng đến sức khỏe con người không?

Bão mặt trời là một hiện tượng cực mạnh có khả năng đẩy con người vào hỗn loạn. Nó có thể gây ra các vấn đề vệ tinh, ảnh hưởng đến điện thoại di động và tín hiệu GPS và gây mất điện trên diện rộng. Hơn nữa, một cơn bão mặt trời cũng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Các cơn bão mặt trời phát ra bức xạ, phơi nhiễm với bức xạ có hại cho con người và có thể gây tổn thương các cơ quan, bệnh tật do bức xạ và ung thư.

Hầu hết các chuyên gia khẳng định rằng không có rủi ro đáng kể nào đối với con người trên mặt đất từ ​​bão mặt trời. Điều này là do bầu khí quyển của Trái đất hoạt động như một lá chắn bảo vệ cho các sinh vật sống, hấp thụ hầu hết các bức xạ.

Nhưng đối với hành khách đi máy bay, bay trong cơn bão mặt trời có thể gặp một vài rủi ro về sức khỏe. Các nghiên cứu cho thấy phi công có thể tăng nguy cơ bị đục thủy tinh thể. Hành khách và phi hành đoàn có thể bị nhiễm phóng xạ đáng kể. Do đó, các chuyến bay đôi khi được định tuyến lại để che chắn khỏi bất kỳ sự phơi nhiễm bức xạ nào do các cơn bão mặt trời gây ra.

Các phi hành gia trong không gian có thể gặp nhiều rủi ro hơn những người ở gần bề mặt Trái đất.

Trong khi hầu hết các ý kiến ​​cho rằng không nên lo lắng nhiều về các cơn bão mặt trời ảnh hưởng đến sức khỏe con người, một số không chắc chắn rằng chúng hoàn toàn vô hại đối với con người. Theo một nghiên cứu của Hoa Kỳ khám phá mối liên hệ giữa bão mặt trời và các bệnh tim mạch, “Tương tác giữa [rối loạn địa từ] và hệ thần kinh tự chủ có khả năng gây ra một loạt các phản ứng trong điện sinh lý của cơ thể, dẫn đến suy sụp các chức năng của cơ quan và tử vong.”

Chưa có kết quả cụ thể nào cho thấy bão từ trực tiếp gây chết người. Tuy nhiên, một kết quả của nghiên cứu của Liên Xô cho thấy, vào những năm bão từ hoạt động cực đại, số lượng người chết vì bệnh tim mạch tăng thêm 30%.

Vì thế, các nhà khoa học khuyên, khi bão Mặt trời mạnh bao trùm Trái Đất, những người nhạy cảm nếu cảm thấy cơ thể mệt mỏi, bồn chồn cần tránh các hoạt động mạnh, hạn chế đi lại, tránh điều khiển các phương tiện giao thông, đặc biệt là làm việc ở nơi có độ cao.

Ngoài ra, từ trường có sức hút rất lớn đối với các vật liệu như sắt, thép. Khi bão từ gặp những vật này chúng thường tích lại trong đó và giảm sự tác động ra bên ngoài. Vì thế, vào ngày có bão Mặt trời, nếu cảm thấy mệt mỏi nên “trốn” trong nhà, trong ô tô hoặc chỗ nào có sử dụng sắt thép.

Chúng ta có thể nhìn thấy bão mặt trời không?

Hầu hết năng lượng của các cơn bão mặt trời đi vào các tần số ngoài phạm vi của thị giác, và vì thế chúng ta không thể nhìn thấy các cơn bão mặt trời bằng mắt thường, mà phải quan sát bằng các dụng cụ đặc biệt như kính thiên văn.

Hơn nữa, chúng ta không nên nhìn trực tiếp vào mặt trời vì có thể gây hại cho mắt. Thực chất, bão mặt trời rất khó nhìn do sự phát sáng từ quang quyển. Vì thế, cần có các dụng cụ khoa học chuyên dụng để dò ra các dấu hiệu bức xạ phát ra trong một cơn bão mặt trời.

Lịch sử hiện tượng bão mặt trời

Cơn bão kinh khủng ngày Halloween

Vào ngày 28/10/2003, Mặt Trời giải phóng một trận bão khủng khiếp đạt đến cấp X45, khiến những thiết bị cảm biến (sensor) của các tàu quan sát bị rối loạn.

Sự kiện Bastolle Day (Ngày Quốc Khánh của Pháp)

Ngày 14/7/2000, một trận bão Mặt Trời cấp X5 khiến sóng vô tuyến bị gián đoạn tạm thời và một số vệ tinh bị đoản mạch.

Bão Mặt Trời phá hủy hệ thống điện và mạng điện thoại

Vào tháng 3/1989, bão Mặt trời đã khiến hệ thống điện ở Canada bị lỗi khiến 6 triệu người phải sống trong bóng tối suốt 9 tiếng. Trận bão Mặt trời này cũng khiến hệ thống điện thoại đường dài xuyên qua vài bang của nước Mỹ cũng đã bị tàn phá nặng nề.

Sự kiện Carringon

Năm 1859, sự kiện Carrington (Carrington Event) là trận bão Mặt Trời được ghi chép lần đầu tiên trên thế giới và đây cũng là trận bão Mặt Trời được ghi nhận lớn nhất trong suốt 500 năm.

Cơn bão Mặt Trời này đã gây ra một vài gián đoạn trong liên lạc điện báo toàn cầu và những màn cực quang rực rỡ kéo dài tới tận những miền xa phía Nam như vùng Caribe.

Bão Giáng Sinh năm 2006

Một trận bão Mặt Trời cấp X9 đã khiến thiết bị chụp ảnh của vệ tinh GOES 13 bị hư hại và làm gián đoạn việc liên lạc giữa vệ tinh, mặt đất và tín hiệu GPS trong suốt 10 phút.

Qua bài viết trên đây, Isinhvien hy vọng rằng sẽ giúp bạn hiểu hơn bão mặt trời là gì? Khi nào có bão mặt trời? Nguyên nhân và tác động của bão mặt trời. Nhớ truy cập chuyên mục Khám phá thế giới của Isinhvien để cập nhật những điều mới mẻ và thông tin thú vị qua những bài viết tiếp theo nhé!