Trái Đất đang chịu tác động của gió Mặt Trời với tốc độ 414 km/giây: Xuất hiện 2 điều khiến giới khoa học lo ngại

'Khi đến Trái Đất, nhiệt độ của gió Mặt Trời lớn hơn gấp 10 lần so với nhận định của các nhà nghiên cứu trước đó'.

01. Nguy cơ đầu tiên: Gió Mặt Trời tấn công Trái Đất với vận tốc 414 km/giây

Theo báo cáo mới nhất từ SpaceWeather.com, Trái Đất đang phải đối mặt với một luồng gió Mặt Trời tấn công. Luồng plasma này, chứa các hạt điện tích năng lượng cao, đang tiến tới hành tinh chúng ta với tốc độ 414 km/giây. May mắn rằng Trái Đất chúng ta được bảo vệ bởi quyển từ. Hiện tại, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ cơn bão vũ trụ này sẽ kéo dài bao lâu.

Mối lo ngại trở nên đáng kể khi các nhà nghiên cứu phát hiện vết nứt trong từ trường của Trái Đất do ảnh hưởng của gió Mặt Trời. Cụ thể:

Plasma trong gió Mặt Trời chứa từ trường của Mặt Trời khi đi vào không gian. Khi các cơn gió Mặt Trời tấn công từ quyển Trái Đất (từ trường Trái Đất ở độ cao hàng chục nghìn km), va chạm xảy ra tại khu vực được gọi là khí quyển Trái Đất.

Thường thì, quyển từ có thể chặn gió Mặt Trời và ngăn chúng tác động đến Trái Đất. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, gió Mặt Trời có thể xâm nhập vào quyển từ, gây ra sự xói mòn trong bầu không khí, tạo ra các vết nứt trong từ trường của Trái Đất. Điều này xảy ra khi từ trường của Mặt Trời hướng về phía nam (được gọi là BsubZ theo thuật ngữ của giới khoa học).

Từ trường của Trái Đất chỉ hướng về phía bắc tại cực nam của nam châm. Nếu từ trường của Mặt Trời hướng về phía nam thì nó có thể hủy bỏ một phần từ trường của Trái Đất tại điểm tiếp xúc, SpaceWeather.com giải thích.

Việc các vết nứt xuất hiện trong quyển từ có nghĩa là gió Mặt Trời có thể xuyên qua từ trường của Trái Đất và ảnh hưởng đến hành tinh. May mắn thay, những cơn gió Mặt Trời hiện đang tấn công Trái Đất không đủ mạnh để gây tác động lớn đến hành tinh.

Không giống như các sự kiện gió Mặt Trời lớn gây ra bão từ mạnh mẽ, làm hư hỏng vệ tinh hoặc gây gián đoạn điện trên Trái Đất, đợt gió Mặt Trời này có thể chỉ ảnh hưởng đến bầu khí quyển. Khi gió Mặt Trời tương tác với bầu khí quyển của Trái Đất, chúng sẽ tạo ra cực quang trên các khu vực bị ảnh hưởng.

Cũng trong diễn biến tương tự, nhóm 3 nhà vật lý thuộc Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) do Giáo sư vật lý Stanislav Boldyrev dẫn đầu cho biết: Nhiệt độ của gió Mặt Trời lớn hơn gấp 10 lần so với suy đoán của các nhà nghiên cứu trước đó.

02. Mối lo ngại thứ 2: Gió Mặt Trời nóng gấp 10 lần so với nghiên cứu trước đó, tại sao?

'Kể từ khi phát hiện ra gió Mặt Trời (gây ra bão từ, cực quang ở Trái Đất) năm 1959, giới khoa học không ngừng nghiên cứu, giải mã nó. Tuy nhiên, nhiều tính chất quan trọng của luồng hạt điện tích có năng lượng khổng lồ này vẫn chưa được làm sáng tỏ. Cụ thể, ban đầu các nhà khoa học cho rằng gió Mặt Trời sẽ nhanh chóng làm mất nhiệt độ sau khi nó thoát khỏi vùng thượng quyển của Mặt Trời NHƯNG các phép đo từ vệ tinh cho thấy rằng, khi đến Trái Đất, nhiệt độ của nó lớn hơn gấp 10 lần so với nhận định của các nhà nghiên cứu trước đó.' - Chuyên gia vật lý, Giáo sư Stanislav Boldyrev từ Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) giải thích.

Ba nhà khoa học Stanislav Boldyrev, Cary Forest và Jan Egedal đã sử dụng thiết bị phòng thí nghiệm để nghiên cứu sự di chuyển của dòng plasma trong gió Mặt Trời, giải thích lý do tại sao nhiệt độ của gió Mặt Trời lại nóng hơn khi đến Trái Đất:

Gió Mặt Trời hình thành từ luồng plasma từ hóa (chứa các hạt electron và proton ở năng lượng cao) giải phóng từ vùng thượng quyển Mặt Trời. Quan sát cho thấy, khi gió Mặt Trời càng xa nhật quyển thì nhiệt độ của nó giảm dần. Điều này đúng ở khoảng cách từ 10 đến 20 đơn vị thiên văn (AU).

Tuy nhiên, gió Mặt Trời không hạ nhiệt nhanh như dự đoán.

Sử dụng thiết bị máy gương (mirror machine), chúng tôi phát hiện ra nguyên nhân khiến gió Mặt Trời nóng gấp 10 lần khi đến Trái Đất là vì vùng điện tử bị mắc kẹt, không thể thoát ra khỏi lực hấp dẫn của Mặt Trời.

Trong quá trình mở rộng của Mặt Trời từ lâu được giả định phụ thuộc vào Định luật đoạn nhiệt (quá trình xảy ra mà không có sự trao đổi nhiệt hoặc vật chất giữa hệ và môi trường ngoài), điều này chỉ ra rằng năng lượng nóng sẽ không thay đổi của hệ.

Tuy nhiên, các electron ban đầu có thể thoát ra ngoài không gian lại quay trở lại (bị mắc kẹt) trong lực hấp dẫn của Mặt Trời. Chúng nảy qua lại, tạo thành một quần thể lớn gọi là 'bẫy electron - trapped electron'. Trong quá trình bị mắc kẹt đó, các hạt electron năng lượng cực mạnh vẫn có thể thoát ra, theo gió Mặt Trời đến Trái Đất.

Hiện nay, các nhà khoa học Mỹ đang tiếp tục khám phá để hiểu thêm về lý do gió Mặt Trời tăng năng lượng, vì cơ chế nhiệt độ của gió Mặt Trời là một bí ẩn của vật lý plasma không gian.

Gần 5 tỷ năm sau, Hệ Mặt Trời vẫn hoạt động và tiến hóa không ngừng. Theo dự đoán, sau khoảng 5 tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ 'chết'! Điều này có nghĩa là ngôi sao của chúng ta sẽ tiêu thụ hết nguồn nhiên liệu hydro, dần lạnh đi, và phản ứng hạt nhân ở vùng ngoài lõi sẽ biến nó thành một ngôi sao đỏ lớn có thể 'nuốt chửng' sao Thủy và sao Kim, đe dọa sự sống trên Trái Đất.

Khi Mặt Trời 'chết', nó sẽ trở nên nóng hơn, phình to hơn và có thể đun sôi các đại dương trên Trái Đất!

Nghiên cứu này được công bố trên Viện nghiên cứu công nghệ Quốc gia Mỹ (PNAS).

Bài viết được lấy từ: PNAS, SpaceWeather.com