Chuỗi hiếm hoi của 5 ngọn lửa mặt trời loại X khiến Trái đất cảnh giác trước cơn bão địa từ

Hoạt động của mặt trời với cường độ bất thường được ghi nhận vào những ngày đầu tiên của tháng 2, khi một loạt năm vụ phun trào năng lượng cao được giải phóng khỏi bề mặt Mặt trời. Các vụ nổ, tất cả đều được phân loại vào loại mạnh nhất, loại X, đã giải phóng một lượng đáng kể plasma và bức xạ vào không gian, khiến một số vật liệu này va chạm với hành tinh của chúng ta.

Các cơ quan không gian, bao gồm Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) và Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA), đang theo dõi chặt chẽ đám mây hạt, được gọi là vụ phóng khối lượng nhật hoa (CME). Dự báo chỉ ra rằng khối lượng này xuất hiện trong từ trường Trái đất sẽ xảy ra trong khoảng thời gian từ ngày 5 đến ngày 6 tháng Hai.

Dựa trên các mô hình dự báo, cơ quan chức năng đã đưa ra cảnh báo về bão địa từ cấp G1. Mặc dù được coi là hạng nhẹ trên thang thời tiết không gian, nhưng sự kiện này có khả năng tạo ra những hiệu ứng đáng chú ý, từ sự can thiệp vào công nghệ truyền thông cho đến sự xuất hiện của các hiện tượng thị giác trên bầu trời đêm.

Nguồn gốc của hoạt động mạnh mẽ của mặt trời

Tất cả các hoạt động gần đây đều bắt nguồn từ một vùng không ổn định trên bề mặt mặt trời, được các nhà thiên văn học xác định là vết đen mặt trời AR4366. Khu vực này cho thấy sự tăng trưởng nhanh chóng và phát triển một cấu hình từ tính cực kỳ phức tạp, tạo điều kiện lý tưởng cho việc giải phóng một lượng lớn năng lượng một cách đột ngột.

Thêm về chủ đề này: Bão mặt trời gây ra bão G3 và cực quang có thể được nhìn thấy ở Illinois và Oregon

Các đài quan sát không gian ghi lại rằng khu vực này vẫn không ổn định về mặt năng lượng ngay cả sau khi nó quay một phần ra khỏi tầm nhìn trực tiếp của Trái đất. Việc giám sát liên tục là cần thiết, vì vết đen mặt trời có thể tiếp tục tạo ra các vụ phun trào, tùy thuộc vào vị trí của nó, có thể ảnh hưởng đến môi trường liên hành tinh.

Chi tiết về 5 vụ nổ được ghi lại

Chuỗi phun trào xảy ra trong khoảng thời gian ngắn, chứng tỏ tính bất ổn cao của vùng AR4366. Vụ nổ đầu tiên đạt mức X1.0, nhưng nhanh chóng bị vượt qua bởi vụ nổ mạnh nhất trong bộ, đạt mức X8.1, một trong những vụ nổ mạnh nhất trong chu kỳ mặt trời hiện tại.

Tìm hiểu thêm: Bão mặt trời cường độ 5,7 làm tăng cơ hội xuất hiện cực quang trong tuần này

Ba vụ phun trào khác hoàn thành chuỗi được phân loại là X2.8, X1.6 và X1.5. Thang phân loại ngọn lửa mặt trời được tính theo logarit và được chia thành các loại A, B, C, M và X, trong đó mỗi chữ cái biểu thị mức tăng gấp 10 lần cường độ năng lượng được giải phóng.

Trong loại X là loại cao nhất, con số đi kèm biểu thị sức mạnh tương đối. Một sự kiện X2 mạnh gấp đôi X1, khiến vụ nổ X8.1 trở thành một sự kiện có cường độ đặc biệt, có khả năng gây ra sự gián đoạn đáng kể đối với thời tiết không gian.

Dự báo và tác động của bão địa từ

NOAA đã chính thức ban hành cảnh báo bão địa từ loại G1, cho thấy sự xáo trộn trong từ trường Trái đất sẽ không đáng kể. Tác động chính được mong đợi là sự nén từ quyển, lá chắn bảo vệ tự nhiên của hành tinh chúng ta, cho phép các hạt năng lượng xâm nhập sâu hơn vào khí quyển.

Một trong những tác động trực tiếp nhất sẽ là liên lạc vô tuyến tần số cao (HF), đặc biệt là trên các tuyến đường xuyên qua các vùng cực. Sự ion hóa bổ sung ở tầng trên của bầu khí quyển có thể gây ra tình trạng mất điện tạm thời, ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp như hàng không và các nhà khai thác vô tuyến nghiệp dư.

Các hệ thống định vị vệ tinh như GPS cũng có thể có những sai sót nhỏ. Những biến đổi trong tầng điện ly có thể làm trễ tín hiệu vệ tinh, dẫn đến các lỗi tính toán định vị, mặc dù rất nhỏ đối với người dùng thông thường nhưng lại có thể phù hợp với các ứng dụng có độ chính xác cao.

Cùng chủ đề: Sự phóng khối nhật hoa từ Mặt trời đến gần Trái đất và có thể tạo ra cực quang

Đối với lưới điện, nguy cơ mất điện trên diện rộng được đánh giá là thấp đối với bão cấp G1. Tuy nhiên, sự dao động điện áp có thể xảy ra trong các hệ thống điện ở vĩ độ cao và các nhà vận hành lưới điện thường được thông báo giám sát cơ sở hạ tầng của họ chặt chẽ hơn trong những sự kiện này.

Cảnh tượng cực quang ở vĩ độ mới

Hậu quả dễ thấy và được dự đoán trước nhất của cơn bão địa từ là sự tăng cường và mở rộng của cực quang. Khi các hạt mang năng lượng từ Mặt trời va chạm với các chất khí trong bầu khí quyển Trái đất, chúng kích thích các nguyên tử oxy và nitơ, giải phóng năng lượng này dưới dạng ánh sáng, tạo ra những bức màn đầy màu sắc nổi tiếng trên bầu trời đêm. Trong cơn bão địa từ, quá trình này được khuếch đại, làm cho cực quang sáng hơn và dễ nhìn thấy hơn ở vĩ độ thấp hơn bình thường.

Ở Bắc bán cầu, những người quan sát ở những nơi như Canada, Scandinavia và các bang phía bắc của Hoa Kỳ có thể có nhiều cơ hội chứng kiến ​​Bắc cực quang hơn. Ở bán cầu nam, hiện tượng được gọi là cực quang có thể xuất hiện ở các khu vực như miền nam Australia, Tasmania và New Zealand. Những người đam mê và nhiếp ảnh gia đã chuẩn bị sẵn sàng, sử dụng các ứng dụng và trang web chuyên dụng để đưa ra dự đoán theo thời gian thực về khả năng hiển thị của hiện tượng này.

Tìm hiểu thêm: Ngọn lửa mặt trời lớp M5.7 bắn các hạt về phía Trái đất

Cách NASA theo dõi thời tiết không gian

Để dự đoán và phân tích những sự kiện như thế này, NASA và các cơ quan không gian khác sử dụng một loạt đài quan sát mặt trời. Đài thiên văn Động lực học Mặt trời (SDO) cứ sau vài giây lại chụp được các hình ảnh có độ phân giải cao của Mặt trời ở các bước sóng khác nhau, cho phép các nhà khoa học xác định sự phát triển của các vùng hoạt động và thời điểm chính xác của một vụ phun trào. Đồng thời, Đài quan sát Mặt trời và Nhật quyển (SOHO), với nhật ký LASCO, chặn ánh sáng trực tiếp từ Mặt trời để nó có thể theo dõi các vụ phóng khối lượng vành nhật hoa khi chúng di chuyển ra khỏi ngôi sao. Dữ liệu này rất quan trọng để cung cấp cho các mô hình máy tính, như Enlil, mô phỏng quỹ đạo và tốc độ của CME trong hệ mặt trời, dự đoán thời điểm và cường độ nó sẽ va vào Trái đất. Khả năng dự đoán này rất quan trọng để bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng, cho phép các nhà khai thác vệ tinh đưa thiết bị của họ vào chế độ an toàn để ngăn ngừa hư hỏng điện tử và bộ điều khiển sứ mệnh của Trạm vũ trụ quốc tế để đảm bảo các phi hành gia ở trong khu vực được bảo vệ nhiều hơn của trạm.

Bối cảnh của chu kỳ mặt trời hiện tại 25

Sự bùng nổ hoạt động gần đây này phù hợp với giai đoạn hiện tại của Mặt trời, được gọi là Chu kỳ Mặt trời 25, chính thức bắt đầu vào tháng 12 năm 2019. Những dự đoán ban đầu cho thấy một chu kỳ tương đối yếu, tương tự như chu kỳ trước đó, nhưng hoạt động được quan sát trong những tháng gần đây đã liên tục vượt quá những dự đoán này, cho thấy rằng hoạt động cực đại hay cực đại của Mặt trời có thể mạnh hơn dự kiến.