Một cơn bão mặt trời mạnh cỡ nào có thể xoá sổ Internet?

Trong tiểu thuyết 'To Be Taught, If Fortunate' của Becky Chambers năm 2019, một cơn bão mặt trời lớn đã xoá sạch mạng Internet của Trái đất, khiến một nhóm phi hành gia mắc kẹt trong không gian mà không thể liên lạc về nhà. Đây là một tình huống đáng sợ, nhưng liệu một cơn bão mặt trời có thể làm sập Internet trong đời thực không? Và nếu có, khả năng xảy ra là bao nhiêu?

Điều đó có thể xảy ra, nhưng sẽ phải là một cơn bão mặt trời khổng lồ, Mathew Owens, một nhà vật lý năng lượng mặt trời tại Đại học Reading ở Anh, cho biết.

Bão mặt trời, còn được gọi là thời tiết không gian, xảy ra khi mặt trời phát ra một vụ nổ bức xạ điện từ cường độ cao. Sự xáo trộn này khiến các làn sóng năng lượng truyền ra bên ngoài, tác động đến các thiên thể khác trong hệ Mặt trời, bao gồm cả Trái đất. Khi các sóng điện từ hướng tới tương tác với từ trường của Trái đất, chúng có một vài tác động.

Đầu tiên, chúng gây ra các dòng điện chạy trong tầng khí quyển trên của Trái đất, làm nóng không khí giống như cách hoạt động của chăn điện. Những cơn bão địa từ này có thể tạo ra những cực quang tuyệt đẹp xuất hiện trên các vùng cực, nhưng chúng cũng có thể làm gián đoạn tín hiệu vô tuyến và GPS. Hơn nữa, khi bầu khí quyển nóng lên, nó tạo thêm lực cản cho các vệ tinh ở quỹ đạo Trái đất và đánh bật các mảnh vụn vũ trụ nhỏ hơn.

Tác động khác của bão mặt trời là ở trên mặt đất nhiều hơn. Khi các dòng điện mạnh chạy qua tầng khí quyển trên Trái đất, chúng cũng tạo ra các dòng điện mạnh chạy qua lớp vỏ. Điều này có thể gây trở ngại cho các dây dẫn điện nằm trên lớp vỏ, chẳng hạn như lưới điện - mạng lưới đường dây truyền tải điện từ các trạm phát điện đến nhà và các tòa nhà. Kết quả là mất điện cục bộ có thể khó sửa chữa; một sự kiện như vậy đã từng xảy ra ở Quebec vào ngày 13/3 năm 1989, dẫn đến mất điện 12 giờ, theo NASA.

Gần đây, một cơn bão mặt trời đã gây ra sự cố cho 40 vệ tinh Starlink của SpaceX. May mắn là việc mất mát này không đủ để làm rối loạn mạng Internet toàn cầu.

Để làm hỏng hoàn toàn Internet, một cơn bão mặt trời sẽ cần phải tác động vào các cáp quang cực kỳ dài chạy dưới đáy đại dương và nối các lục địa. Mỗi 50 đến 145 km, các cáp này được trang bị các bộ lặp để tăng cường tín hiệu khi chúng truyền đi. Mặc dù cáp chính không dễ bị ảnh hưởng, nhưng các bộ lặp có thể bị. Nếu một bộ lặp hỏng, nó có thể làm hỏng toàn bộ cáp và nếu đủ cáp bị hỏng, điều này có thể gây ra 'ngày tận thế của Internet '.

Sự cố mất điện toàn cầu có thể gây ra hậu quả khủng khiếp - làm gián đoạn mọi thứ từ chuỗi cung ứng đến hệ thống y tế, thị trường chứng khoán và khả năng làm việc và giao tiếp cơ bản của mỗi người.

Có một số cách để bảo vệ Internet khỏi các cơn bão mặt trời lớn tiếp theo. Một trong số đó là tăng cường hệ thống điện, vệ tinh và cáp dưới biển để chống lại dòng điện, bao gồm cả biện pháp dự phòng để tắt hệ thống điện một cách chiến lược trong thời gian xảy ra cơn bão mặt trời.

Một cách khác, ít tốn kém hơn, là tìm ra phương pháp dự đoán các cơn bão mặt trời trong dài hạn.

Chúng ta có thể dự đoán các cơn bão mặt trời không?

Dự đoán các cơn bão mặt trời là một thách thức. Một phần vì dù thời tiết không gian đã tồn tại hàng nghìn năm, công nghệ hiện đại mới chỉ tồn tại trong vài thập kỷ.

Công nghệ hiện nay có khả năng dự đoán các cơn bão mặt trời hai ngày trước khi chúng tấn công Trái đất dựa trên hoạt động của các vết đen trên bề mặt mặt trời, chỉ ra các khu vực hoạt động của plasma cao. Tuy nhiên, các nhà khoa học không thể theo dõi các cơn bão mặt trời theo cách họ theo dõi các cơn bão thông thường. Thay vào đó, họ dựa vào các manh mối khác, như vị trí của mặt trời trong chu kỳ mặt trời hiện tại. NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đang nghiên cứu cách đưa ra những dự báo như vậy bằng cách kết hợp dữ liệu lịch sử và những quan sát gần đây hơn.

Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia của Mỹ, mặt trời trải qua chu kỳ hoạt động cao hoặc thấp mỗi khoảng 11 năm, và cực đại hoạt động tiếp theo của nó, được gọi là cực đại mặt trời, sẽ diễn ra vào khoảng năm 2025.

Tuy nhiên, cực đại mặt trời gần đây tương đối nhẹ, khiến các nhà khoa học nghi ngờ rằng mặt trời có thể đang trong thời kỳ hoạt động thấp hơn. Owens cho biết: “Mặt trời khá yên bình kể từ những năm 90. Cơn bão địa từ cuối cùng trên toàn thế giới (ít nhất đã được ghi nhận) là 'Sự kiện Carrington' năm 1859, trong đó cực quang được quan sát ở tận phía nam Cuba và Honolulu, Hawaii. Nếu internet tồn tại trong sự kiện này, có khả năng nó sẽ bị gián đoạn nghiêm trọng.'

Hy vọng rằng, các nhà khoa học sẽ có thể tìm ra cách để dự đoán hoặc giảm thiểu tác động của “Sự kiện Carrington” tiếp theo trước khi chúng ta lâm vào một tương lai không có Internet…