Mối nguy rình rập Trái đất sau cơn bão Mặt trời khủng khiếp cách đây 9.200 năm

Một nghiên cứu mới về các mẫu băng cổ đại đã phát hiện ra cơn bão Mặt trời chưa từng được biết đến trước đây này là một trong những đợt phát tiết mạnh nhất của Mặt trời, tới mức có thể làm tê liệt các hệ thống thông tin liên lạc hiện đại nếu nó tấn công Trái đất ngày nay.

Theo kết quả nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications, điều khó giải thích nhất là cơn bão lớn dường như đã nổ ra vào điểm cực tiểu của Mặt trời - thời điểm trong chu kỳ 11 năm khi các đợt bùng phát năng lượng Mặt trời thường ít xảy ra nhất.

Với phát hiện bất ngờ này, các nhà nghiên cứu lo ngại rằng các cơn bão Mặt trời có sức tàn phá khủng khiếp có thể ập đến khi chúng ta ít ngờ đến nhất và Trái đất có thể không được chuẩn bị khi cơn bão lớn tiếp theo xuất hiện.

Đồng tác giả nghiên cứu Raimund Muscheler, một nhà nghiên cứu địa chất tại Đại học Lund ở Thụy Điển, cho biết: “Những cơn bão khổng lồ này hiện chưa được đưa vào đánh giá rủi ro một cách đầy đủ. Điều quan trọng nhất là phân tích những sự kiện này có thể có ý nghĩa gì đối với công nghệ ngày nay và cách chúng ta có thể tự bảo vệ mình".

Khi Trái đất bị tấn công

Bão mặt trời xảy ra khi các đường sức từ trên vành nhật hoa - bầu khí quyển bên ngoài của Mặt trời - trở nên hỗn loạn, nảy lên và rơi xuống một cách dữ dội. Tình trạng này có thể giải phóng ra các luồng plasma và từ trường khổng lồ được gọi là vụ phun trào nhật hoa (CME), lao khỏi bầu khí quyển Mặt trời ra ngoài không gian với tốc độ cực lớn.

Nếu một CME lao về phía Trái đất, nó có thể gây sức ép lên lá chắn từ trường của hành tinh, gây ra cái được gọi là bão địa từ.

Các cơn bão địa từ nhẹ có thể làm hỏng các vệ tinh và làm gián đoạn việc truyền sóng vô tuyến. Trong khi đó, những cơn bão nghiêm trọng, như "cơn bão Halloween" năm 2003, có thể gây mất điện trên diện rộng trên toàn thế giới và làm hư hại vĩnh viễn cơ sở hạ tầng điện, chẳng hạn như máy biến áp điện. Một số nhà nghiên cứu lo ngại rằng một cơn bão Mặt trời đủ lớn cũng có thể tàn phá các đường cáp Internet dưới biển, dẫn đến "Ngày tận thế Internet" khiến một phần lớn dân số thế giới bị mất kết nối trong nhiều tháng.

Các vụ bùng phát CME thường đạt cực đại sau mỗi chu kỳ 11 năm hoặc lâu hơn, lúc này hoạt động từ trong vành nhật hoa ở mức cao nhất.

Ngày nay, các vệ tinh có thể theo dõi trực tiếp các đợt bùng phát năng lượng Mặt trời. Nhưng việc tìm kiếm bằng chứng về những cơn bão từ thời cổ đại đòi hỏi nghiên cứu phức tạp hơn ở cấp độ nguyên tử. Các tác giả của nghiên cứu mới đã tìm kiếm bằng chứng về các hạt đặc biệt được gọi là hạt nhân phóng xạ vũ trụ. Về cơ bản, các đồng vị phóng xạ được tạo ra khi các hạt tích điện Mặt trời va chạm với các nguyên tố trong bầu khí quyển của Trái đất.

Các hạt phóng xạ này có thể xuất hiện trong thân cây và lõi băng. Cụ thể trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phân tích một số lõi băng được khoan ở Nam Cực và Greenland. Các lõi băng thu thập được từ cả 2 địa điểm đều cho thấy sự gia tăng đột biến đáng kể của các hạt nhân phóng xạ beryllium -10 và clo -36 vào khoảng 9.200 năm trước, cho thấy rằng một cơn bão Mặt trời cực mạnh đã quét qua Trái đất vào thời điểm đó.

Phân tích sâu hơn phát hiện cơn bão Mặt trời ở mức đặc biệt mạnh - có lẽ tương đương với cơn bão Mặt trời mạnh nhất từng được ghi nhận, xảy ra tại chu kỳ cực đại của Mặt trời giữa những năm 775 trước Công nguyên và 774 sau Công nguyên.

Tuy nhiên, cơn bão Mặt trời 9.200 năm trước lại xuất hiện trong thời gian cực tiểu, khi hoạt động từ trường trên Mặt trời đáng lẽ phải ở mức thấp. Điều này khiến các tác giả nghiên cứu hoang mang và lo lắng vì rõ ràng Trái đất vẫn chưa chuẩn bị cho điều tương tự có thể xảy ra.

Họ viết trong báo cáo nghiên cứu: “Cơn bão này làm tăng khả năng về một trường hợp xấu nhất có thể xảy ra đối với các sự kiện bão Mặt trời.

Theo các tác giả nghiên cứu, ngày nay, các nhà khoa học cần tìm kiếm thêm các cơn bão cực đoan, cổ xưa hơn trong các bản ghi lõi băng và vành đai cây, để xác định xem liệu có một loại mô hình nào đó nằm ngoài chu kỳ 11 năm của Mặt trời, có thể quyết định thời điểm hầu hết các cơn bão cực đoan sẽ xảy ra hay không.