Một ngày nọ, bạn thức dậy và bị mất điện. Bạn dùng điện thoại của mình để kiểm tra điều gì đang xảy ra nhưng bạn không thể truy cập Internet. Dần dần, bạn phát hiện hàng triệu người khác cũng ở trong tình trạng tương tự.
Điều này có thể xảy ra nếu một cơn bão Mặt Trời đổ bộ vào Trái Đất. Để khắc phục tình trạng này, các kỹ sư sẽ phải mất nhiều tháng hoặc nhiều năm, theo tờ The Wall Street Journal.
Tác hại khôn lường
Bão Mặt Trời không xảy ra thường xuyên. Tuy nhiên, một khi xảy ra, nó hoàn toàn có thể gây ra ảnh hưởng rộng khắp. Mức độ nghiêm trọng do tác động của bão Mặt Trời gây ra sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm trạng thái từ trường của Trái Đất vào thời điểm bão Mặt Trời xảy ra.
Nhưng theo ông Ian Cohen - nhà khoa học nghiên cứu vật lý học mặt trời tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (Mỹ), gần như chắc chắn rằng thảm họa này sẽ xảy ra vào một ngày nào đó.
Theo Trung tâm Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ, bão Mặt Trời xảy ra khi xung quanh Mặt Trời xuất hiện vụ phun từ trường quy mô lớn, khiến các hạt tích điện như proton trong khí quyển Mặt Trời di chuyển với vận tốc rất cao.
Theo đó, các hạt proton này có thể di chuyển quãng đường 150 triệu km từ Mặt Trời đến Trái Đất rất nhanh. Khi chúng đến Trái Đất, các proton chuyển động nhanh sẽ xuyên qua từ trường che chắn Trái Đất và gây ra nhiều vấn đề.
Các hạt tích điện này khi va chạm với Trái Đất có thể gây nguy hiểm cho hệ thống lưới điện và các thiết bị điện tử. Theo đó, sự tương tác giữa từ trường của Mặt Trời với từ trường của Trái Đất có thể tạo ra dòng điện lớn trong các đường dây điện.
Dòng điện này mạnh đến mức có thể khiến các cơ chế an toàn của hệ thống điện ngưng hoạt động, thậm chí phá hỏng cơ sở hạ tầng phân phối điện. Ngoài ra, bão Mặt Trời còn có thể làm cho hệ thống cáp quang ngừng hoạt động.
Bão Mặt Trời cũng có thể gây hại cho các vệ tinh ở quỹ đạo cao như những vệ tinh tạo nên hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Trong trường hợp nghiêm trọng, bão Mặt Trời có thể vô hiệu hóa các vệ tinh.
Càng gần Trái Đất, bão Mặt Trời có thể làm nóng bầu khí quyển, khiến một số vệ tinh ở quỹ đạo thấp rơi xuống bề mặt Trái Đất. Điều này từng xảy ra vào tháng 2-2022, dẫn đến 40 vệ tinh Starlink của công ty SpaceX (Mỹ) bị phá hủy.
Bão Mặt Trời đã đổ bộ Trái Đất nhiều lần. Năm 1859, một cơn bão Mặt Trời đổ bộ Trái Đất. Vụ việc tạo nên cực quang từ vùng phía nam tới tận vùng biển Caribe, khiến các đường dây điện báo phát ra tia sáng, gây cháy ở một số trạm điện báo và làm một phần mạng lưới điện báo ở bắc bán cầu không hoạt động.
Năm 1972, trong thời kỳ kháng chiến chống Mỹ ở Việt Nam, một cơn bão Mặt Trời đã khiến nhiều quả thủy lôi mà quân Mỹ đặt ngoài khơi bờ biển Việt Nam phát nổ. Năm 1989, một cơn bão Mặt Trời đã gây mất điện ở TP Quebec (Canada) trong 9 giờ.
Không dễ cảnh báo
Theo The Wall Street Journal, nhân loại đang bước vào thời kỳ hoạt động mạnh của Mặt Trời. Theo ông Cohen, Trái Đất đang bước vào mùa bão Mặt Trời. “Tôi không nghĩ chúng ta sẽ quay trở lại thời kỳ đồ đá khi bão Mặt Trời xảy ra, nhưng có những sự kiện quan trọng có thể xuất hiện. Chúng ta phải sẵn sàng” - ông Cohen nói.
Hiện tại, con người không có hệ thống nào có khả năng cảnh báo hiệu quả về sự xuất hiện của bão Mặt Trời.
Nếu bão Mặt Trời di chuyển nhanh, nó có thể chỉ mất 15 phút để đến Trái Đất. Thiết bị cảnh báo hữu ích nhất mà nhân loại đang có là một vệ tinh quay quanh Mặt Trời do Mỹ phóng vào năm 2015. Nếu bão Mặt Trời quét ngang quỹ đạo của vệ tinh này, nó có thể sẽ gửi thông báo về Trái Đất, nhưng thông báo này chỉ đến khoảng 1 giờ trước khi bão Mặt Trời đến Trái Đất.
Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã đề xuất đưa một vệ tinh vào quỹ đạo quanh Mặt Trời. Vệ tinh này được đề xuất thiết kế có khả năng cảnh báo về bão Mặt Trời. Thời gian vệ tinh này đưa ra cảnh báo là 5 giờ trước khi bão đổ bộ. Các nhà khoa học cho rằng đây là khoảng thời gian đủ để con người tắt tất cả thiết bị điện tử.
Để đề phòng những hiểm họa do bão Mặt Trời gây ra, một nhóm gồm các cơ quan chính phủ Mỹ, tổ chức quốc tế cùng hàng trăm nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu cách dự báo bão Mặt Trời.
Các nhà khoa học trong nhóm này cho rằng trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ là phần không thể thiếu để con người có thể dự đoán thời điểm chính xác thời điểm bão Mặt Trời xuất hiện.
Hệ thống áp dụng AI này có thể dự đoán từ trường Trái Đất lớn đến mức nào khi bão Mặt Trời đến. Ngoài ra, hệ thống này cũng có thể chỉ ra dòng điện cảm ứng trong đường dây điện và cáp quang dưới biển sẽ lớn đến mức nào, trong trường hợp bão Mặt Trời xuất hiện.
Ông Enrico Camporeale - nhà khoa học tại ĐH Colorado (Mỹ) - cho biết nghiên cứu về hệ thống trên vẫn còn ở giai đoạn đầu. Theo The Wall Street Journal, việc xây dựng các hệ thống áp dụng AI để dự đoán thời tiết không gian đòi hỏi nhiều dữ liệu tốt, được thu thập liên tục.
Theo các nhà khoa học, để biết hệ thống dự đoán bão Mặt Trời tích hợp AI hoạt động hiệu quả ra sao, các nhà khoa học cần phải chứng kiến quá trình bão Mặt Trời đổ bộ.
Do đó, vào đầu năm 2024, phòng thí nghiệm của ông Cohen dự định sẽ tổ chức một diễn tập mô phỏng một cơn bão Mặt Trời lớn tấn công Trái Đất. Thông qua cuộc diễn tập này, ông Cohen tin rằng các nhà khoa học và các chính phủ có thể rút ra những kinh nghiệm cần thiết trong quá trình đề phòng, ứng phó bão Mặt Trời.
