20240511 Vì sao bão mặt trời tạo ra hiện tượng cực quang ngoạn mục ở Úc?

The Aurora Australis illuminates the sky from Brighton beach in Melbourne. (Photo by George Hitchens / SOPA Images/Sipa USA) Source: SIPA USA / George Hitchens / SOPA Images/George Hitchens / SOPA Images/Sipa USA


SBS Vietnamese
Một cơn bão mặt trời khổng lồ đã tạo ra cực quang hiếm có và ngoạn mục trên khắp thế giới. Các cộng đồng ở xa về phía bắc như Queensland đã nhìn thấy cực quang, vốn thường chỉ quan sát được ở Tasmania; người dân trên khắp Florida và Alabama cũng nhìn thấy hiện tượng cực quang hiếm hoi.

Hiện tượng bão mặt trời lớn nhất trong 20 năm

Trái đất hứng chịu cơn bão mặt trời lớn nhất trong hơn 20 năm qua.

Những màn trình diễn màu sắc đặc biệt thắp sáng bầu trời khắp thế giới, làm kinh ngạc tất cả những ai có cơ hội được nhìn thoáng qua màn trình diễn hiếm hoi nhưng ngoạn mục này.

Bắc cực quang và cực quang australis, còn được gọi là cực quang phía bắc và phía nam, thường được nhìn thấy ở quy mô nhỏ hơn nhiều.

Cực quang phía nam, khi chúng xuất hiện, thường chỉ nhìn thấy được từ Tasmania và một phần của New Zealand.

Bắc cực quang nổi tiếng hơn nhiều thường chỉ được nhìn thấy từ các vùng phía bắc Châu Âu và Canada.

Nhưng vào giữa tháng 5, ngày 11 và 12/5/2024 những tấm màn ngoạn mục của ánh sáng màu tím và xanh lá cây phủ kín bầu trời đến tận Queensland ở Úc, xa về phía Nam đến tận Tây Ban Nha ở Châu Âu và đến tận Florida ở Hoa Kỳ.

Tại sao hiện tượng này lại xảy ra?

Hiện tượng này liên quan đến thời tiết mặt trời, từ trường và các hạt bay xa từ mặt trời.

Nhà vật lý thiên văn, nhà vũ trụ học và nhà nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Úc, Brad Tucker, giải thích thêm về ý nghĩa thực sự của điều này.

"Mặt trời trải qua những khoảng thời gian có nhiều hoạt động, trong những khoảng thời gian này, mặt trời dễ bị phun trào. Những vụ phun trào này thu hút rất nhiều khí nóng, đó là plasma, và chúng di chuyển trong không gian." - Nhà vật lý thiên văn Brad Tucker

Nó tích điện nên khi di chuyển trong không gian, nó va vào bong bóng từ tính của trái đất, lao vào bầu khí quyển của Trái đất. Những gì nó làm là kích thích khí trong bầu khí quyển Trái đất, khiến nó phát sáng, đó là những gì đã xảy ra vào cuối tuần qua."

Chúng ta thường nghĩ mặt trời là một vật thể rắn, trên thực tế, nó giống một đại dương rất nóng với các lớp plasma nóng chảy bị từ trường của mặt trời đẩy xung quanh.

Giống như trên Trái đất, mặt trời có nhiều lớp, đôi khi phần phía bắc và phía nam của mặt trời quay nhanh hơn phần giữa một chút.

Ma sát gây ra bởi plasma nóng chảy khuấy động đó có thể dẫn đến các hạt tích điện bị ném vào không gian - chính tốc độ của các hạt đó gây ra cực quang.

Tiến sĩ Tucker nói rằng giống như trên Trái đất, một số cơn bão mặt trời lớn hơn những cơn bão khác.

"Đây là một cơn bão khá lớn. Chúng ta thường không gặp cơn bão lớn như vậy. Cơn bão gần đây nhất có lẽ xuất hiện khoảng 20 năm trước. Xét về sức mạnh và cường độ, giống như những cơn bão trên trái đất, đôi khi bạn gặp phải cơn bão thực sự lớn hiếm gặp.

Tương tự trong trường hợp này là một cơn bão đủ lớn và rất nhiều năng lượng di chuyển trong bầu khí quyển của Trái đất, tạo ra Cực quang, đến tận những vùng xa về phía bắc của Úc mà thường không nhìn thấy được."


Aurora can be seen from Tasmania all year around, although precise timing is difficult to pin point Credit: Luke O'Brien

Lý do khiến cơn bão mặt trời này lớn đến vậy có liên quan đến quy mô và số lượng của cái được gọi là Vụ phun trào hàng loạt Nhật hoa (Coronal Mass Ejections).

Loại bão mặt trời này xé toạc hàng triệu hoặc hàng tỷ tấn plasma từ bầu khí quyển của mặt trời, phóng chúng vào hệ mặt trời với tốc độ lên tới 9 triệu km/h.

Nour Rawafi đến từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins.

“Điều gì đã xảy ra trong vài ngày qua, một hệ thống các vết đen mặt trời rất phức tạp kết hợp với nhau và tạo thành một vùng hoạt động rộng lớn của mặt trời. Chúng hoạt động cực kỳ mạnh trong khoảng thời gian một ngày hoặc một ngày rưỡi. Tôi tin rằng có thứ gì đó giống như bảy vụ phóng khối lượng lớn của vành nhật hoa."

Không ảnh hưởng gì đến Trái đất

Thật may mắn cho chúng ta, bầu khí quyển của Trái đất bảo vệ chúng ta khỏi cơn bão bằng cách hấp thụ và làm chệch hướng vụ nổ trước khi nó chạm tới bề mặt.

Từ trường của Trái đất làm chệch hướng các hạt về phía Bắc và Nam Cực, do đó khả năng nhìn thấy cực quang ở những khu vực xa xích đạo hơn sẽ cao hơn.

Mặc dù phần lớn là ngẫu nhiên nhưng có những khoảng thời gian bão mặt trời xảy ra thường xuyên hơn.

Tiến sĩ Tucker cho biết điều này liên quan đến cái gọi là chu kỳ mặt trời.

“Mặt trời trải qua khoảng thời gian 11 năm khi nó có hoạt động tối đa và chúng ta hiện đang ở mức tối đa đó. Vì vậy khi bạn ở trong khoảng thời gian hoạt động tối đa này, mặt trời sẽ tạo ra nhiều bão hơn và nghiêm trọng hơn bão, giống như bất kỳ hệ thống thời tiết nào khác, như cháy rừng và lốc xoáy ".

Nhà khoa học vũ trụ tại Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia [NOAA] Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian, Robert Steenburgh cho biết một khu vực đã hoạt động đặc biệt.

“Trong thời gian này của chu kỳ mặt trời 11 năm, chúng ta đang tiến tới mức tối đa của mặt trời. Vì vậy, có rất nhiều vết đen ở phía đối diện với trái đất của mặt trời. Một trong những khu vực rộng lớn này đang tạo ra các tia sáng hoàn hảo, được gọi là phóng khối lượng vành, những đốm màu lớn của bầu khí quyển mặt trời bị đẩy ra khỏi mặt trời vào không gian liên hành tinh.

Vì vậy, khu vực này đã tạo ra rất nhiều tia sáng mặt trời, đặc biệt là những tia sáng mạnh và phóng ra hết giọt plasma này đến giọt plasma khác của khí quyển mặt trời nhắm vào Trái đất.”

Những đốm màu khổng lồ của bầu khí quyển mặt trời di chuyển với tốc độ cực cao về phía Trái đất nghe có vẻ giống như một thứ mà chúng ta nên khiếp sợ.

Trên thực tế, hầu hết các cơn bão mặt trời, thậm chí ở quy mô này, tấn công trái đất chỉ với một màn trình diễn ánh sáng.

Tiến sĩ Tucker cho biết màu sắc nhìn thấy được từ Trái đất phụ thuộc vào loại khí được tích điện hoặc kích thích bởi dòng điện.

"Chúng ta có rất nhiều nitơ và oxy trong bầu khí quyển Trái đất và có nhiều lớp khác nhau. Tùy thuộc vào lượng năng lượng mà các lớp tiếp cận sẽ quyết định màu sắc, màu xanh lá cây và màu hồng thường xuất hiện từ oxy, còn các màu đỏ tím hoặc sẫm hơn đến từ nitơ. Đó là chất khí bị kích thích và tích điện từ cơn bão và phát sáng." - Nhà nghiên cứu vũ trụ Brad Tucker

Giáo sư Vật lý Không gian tại Reading University, Matthew Owens cho biết cực quang hoạt động tương tự như cách hoạt động của đèn neon.

“Bạn cho dòng điện chạy qua chất khí và làm cho nó phát ra ánh sáng. Nhưng lý do chúng ta có những dòng điện này chạy qua bầu khí quyển là vì từ trường của trái đất, đang bị ảnh hưởng bởi những vụ phun trào từ mặt trời còn sót lại khoảng ba ngày trước."

Bên cạnh những màn trình diễn ngoạn mục, bão mặt trời ở quy mô này cũng có thể gây ra các vấn đề về công nghệ.

Nhưng Tiến sĩ Tucker cho biết hiếm khi những điều này có tác động lớn.

"Phần lớn năng lượng này được hấp thụ bởi bầu khí quyển của Trái đất và lớp bảo vệ từ tính này, từ nên hiện tại không có nhiều tác động đến trái đất. Vì nó mang điện nên nó có thể tạo ra một số nhiễu, trường hợp thông thường là nó tạo ra một chút tĩnh điện, điện tích trong bầu khí quyển Trái đất nên việc gửi tín hiệu vô tuyến có thể bị can thiệp. Các vệ tinh thường là mối lo ngại lớn nhất."

Cơn bão mặt trời lớn nhất trong lịch sử loài người kéo dài vài tuần vào năm 1859 và được gọi là Sự kiện Carrington, theo tên nhà thiên văn nghiệp dư lần đầu tiên kết nối các tia lửa mặt trời với sự xáo trộn công nghệ.

Carrington thậm chí còn ghi nhận việc tàn phá các hệ thống điện báo, với các báo cáo vào thời điểm đó có tia lửa bắn ra từ máy điện báo, người vận hành bị điện giật và giấy tờ bốc cháy do tia lửa.

Nhưng cách đây vài trăm năm, trái đất không được bao phủ bởi hàng triệu km dây dẫn điện.

Nếu một cơn bão mặt trời quy mô như vậy xảy ra hôm nay, các chuyên gia cho rằng nó có thể khiến lưới điện ngừng hoạt động, gây mất điện trong nhiều tuần, thậm chí nhiều tháng.