Khám phá về cơn bão Mặt Trời lớn nhất trong lịch sử loài người

Hình ảnh về những luồng sáng năng lượng do Mặt Trời phát tán ra không gian. (Nguồn: NASA)

Bầu trời đêm sáng rực đến mức người ta tưởng là ban ngày. Những người khai thác vàng ở dãy núi Rocky, Mỹ, thấy trời sáng bèn thức dậy vào lúc 1 giờ đêm để làm bữa sáng và chuẩn bị cho ngày mới. Khi họ đang làm điều này, hệ thống điện báo trên toàn thế giới ngừng hoạt động.

Vụ việc kể trên xảy ra vào năm 1859, được gọi là Sự kiện Carrington, từ lâu đã được xem như cơn bão địa từ dữ dội nhất từng được quan sát trên Trái Đất. Nhưng giờ đây, một nghiên cứu mới đã tiết lộ bằng chứng về một cơn bão Mặt Trời lớn hơn thế nhiều lần.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học xác định về một sự kiện xảy ra cách đây 14.300 năm dường như là cơn bão Mặt Trời lớn nhất từng tấn công Trái Đất.

Edouard Bard, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Nếu một trong những sự kiện này [xảy ra] ngày hôm nay…, nó sẽ gây ra sức tàn phá lớn đối với mạng năng lượng và Internet. Trên thực tế, cơn bão này sẽ làm ngưng trệ mọi hoạt động thông tin liên lạc và [du lịch] sẽ bị gián đoạn hoàn toàn.”

Không giống như cơn bão Mặt Trời trong Sự kiện Carrington, vụ việc xảy ra 14.300 năm trước không để lại thông tin gì về màu sắc, ánh sáng hay những thay đổi trong hành vi của động vật.

Thay vào đó, các nhà khoa học tìm thấy dấu vết của cơn bão Mặt Trời này trong vòng thân của những cây cổ thụ ở dãy Alps thuộc Pháp và lõi băng ở Greenland.

Nhà thiên văn học Benjamin Pope cho biết tia vũ trụ hay các hạt năng lượng cao từ không gian có thể tác động vào bầu khí quyển Trái Đất và gây ra phản ứng hạt nhân.

Ví dụ, bức xạ năng lượng cao có thể biến các nguyên tử nitơ ở tầng trên bầu khí quyển thành carbon-14 phóng xạ, hay còn được gọi là carbon phóng xạ.

Nhóm nghiên cứu đã đo mức carbon phóng xạ trong những cây cổ thụ ở dãy Alps của Pháp.

Vòng thân của một cây gỗ bị hóa thạch được phát hiện tại sông Drouzet trên dãy Alps. (Nguồn: Cécile Miramont)

Tim Heaton, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết lượng carbon phóng xạ được tạo ra có thể lớn gấp từ 5 đến 10 lần lượng carbon phóng xạ bình thường trong cả năm.

Nhóm nghiên cứu cho rằng lượng carbon phóng xạ tăng đột biến là do một cơn bão Mặt Trời lớn, đã đưa một lượng lớn các hạt năng lượng vào bầu khí quyển Trái Đất.

Nhóm nghiên cứu cũng xác nhận mức tăng đột biến của carbon phóng xạ bằng cách phân tích lõi băng ở Greenland.

Giống như các hạt Mặt Trời và tia vũ trụ có thể tạo ra carbon-14, chúng cũng có thể tạo ra đồng vị berili-10, chất sẽ lắng đọng trong các lõi băng.

Sau đợt tăng đột biến, các tác giả nghiên cứu cũng nhận thấy carbon phóng xạ có xu hướng duy trì ở mức cao trong khoảng một thế kỷ, đánh dấu thời kỳ Mặt Trời suy giảm hoạt động.

Hoạt động của Mặt Trời giảm dần một cách tự nhiên theo chu kỳ 11 năm, nhưng sự kiện này cho thấy đỉnh của một số chu kỳ Mặt Trời liên tiếp thấp hơn bình thường.

Heaton giải thích rằng thông thường từ trường của Mặt Trời giúp che chắn Trái Đất khỏi các tia vũ trụ, nhưng khi hoạt động của Mặt Trời thấp hơn thì sẽ có nhiều tia vũ trụ tới Trái Đất hơn, khiến carbon phóng xạ xuất hiện nhiều hơn.

Một số nhà khoa học khác không hoàn toàn bị thuyết phục rằng dữ liệu này có liên quan đến một cơn bão Mặt Trời lớn.

Nhà nghiên cứu Florian Adolphi cho biết các nhà khoa học cũng cần xem xét nồng độ của một loại đồng vị khác là clo-36, vốn nhạy cảm hơn với bức xạ vũ trụ Mặt Trời so với carbon phóng xạ hoặc berili.

Bard và các đồng nghiệp của ông đang thu thập thêm dữ liệu, bao gồm cả việc xem xét đồng vị clo từ lõi băng ở Nam Cực.

Một mẫu băng được các nhà khoa học lấy từ lõi băng cổ xưa ở Bắc Cực. (Nguồn: Ice Memory)

Sự kiện xảy ra từ 14.300 năm trước dường như lớn hơn bất kỳ sự kiện nào được ghi nhận, nhưng lại chỉ là một trong chín cơn bão Mặt Trời cực đoan xảy ra trong 15.000 năm qua, được phát hiện trong các vòng thân cây.

Những sự kiện cực đoan này được gọi là sự kiện Miyake, được đặt theo tên của nhà vật lý Nhật Bản Fusa Miyake, người lần đầu tiên phát hiện ra các gai carbon phóng xạ trong vòng thân cây vào năm 2012.

Pope cho biết những sự kiện Miyake dường như xảy ra một cách ngẫu nhiên, khoảng 1.000 năm một lần. Ông ước tính điều đó có nghĩa là có khoảng 1% nguy cơ xảy ra sự kiện như vậy mỗi thập kỷ.

Việc tìm hiểu về hành vi trong quá khứ của Mặt Trời có vai trò quan trọng để dự báo các cơn bão Mặt Trời trong tương lai, cũng như để hiểu về tác động của Mặt Trời với khí hậu Trái Đất.

Tác động của Mặt Trời đến khí hậu Trái Đất không lớn bằng sự nóng lên do phát thải khí nhà kính, nhưng nó là một yếu tố cần xem xét trong các mô hình khí hậu.

Theo Vietnamplus