Phát hiện cơn bão Mặt Trời mạnh nhất trong lịch sử, xảy ra hơn 14.000 năm trước

Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng Trái Đất từng phải chịu đựng cơn bão Mặt Trời mạnh nhất trong lịch sử, xảy ra hơn 14.000 năm về trước, vượt qua tất cả những sự kiện tương tự đã được ghi nhận.

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters , các nhà khoa học đã tìm thấy dấu vết của một cơn bão mặt trời cực kỳ mạnh mẽ đã tấn công Trái Đất vào khoảng 14.300 năm trước, vào cuối thời kỳ Kỷ Băng hà.

Đây hiện nay được coi là sự kiện bão mặt trời mạnh nhất được ghi nhận từ trước đến nay, vượt xa cơn bão Mặt Trời năm 775 sau Công nguyên, từng được xem là sự kiện bức xạ Mặt Trời mạnh nhất được biết đến.

Trái Đất luôn bị tấn công bởi các tia vũ trụ và các hạt năng lượng cao từ không gian. Khi những hạt này đi vào khí quyển, chúng gây ra sự gia tăng trong quá trình tạo ra các đồng vị phóng xạ như cacbon-14.

Các cây cối hấp thụ cacbon phóng xạ này và giữ lại chúng trong các lớp sinh trưởng hằng năm – tạo ra một 'dấu mốc thời gian' tự nhiên mà các nhà khoa học có thể sử dụng để nghiên cứu.

Những thay đổi đột ngột trong mức độ đồng vị này, hay còn gọi là 'sự kiện Miyake', đã trở thành công cụ quan trọng giúp các nhà nghiên cứu xác định niên đại khảo cổ và phân tích khí hậu trong quá khứ.

Giáo sư Ilya Usoskin, nhà vật lý không gian tại Đại học Oulu, Phần Lan, chia sẻ: 'Các sự kiện Miyake giúp chúng tôi xác định chính xác năm dương lịch trong các niên đại cổ xưa, mở rộng hiểu biết về những hiện tượng vũ trụ có thể đã tác động đến Trái Đất từ trước.'

Mặc dù nguyên nhân chính xác của các sự kiện Miyake vẫn chưa được làm rõ, các nhà khoa học nghi ngờ rằng các cơn bão hạt Mặt Trời, xảy ra khi các đợt bức xạ proton và hạt nhân năng lượng cao phóng ra, chính là thủ phạm chủ yếu.

Những vụ phun trào dữ dội này khi va chạm với từ quyển Trái Đất có thể gây gián đoạn nghiêm trọng các hệ thống điện, vệ tinh, viễn thông và mạng internet – giống như sự cố Halloween năm 2003, khi một cơn bão Mặt Trời làm mất điện kéo dài tại Thụy Điển và khiến các hệ thống liên lạc vô tuyến, định vị toàn cầu bị tê liệt tạm thời.

Các sự kiện Miyake đã được xác định là xảy ra vào các năm 994 sau Công nguyên, 663 trước Công nguyên, 5259 TCN và 7176 TCN, trong khi đợt tăng đột biến năm 775 sau Công nguyên được xem là cơn bão hạt mạnh nhất từng ghi nhận cho đến nay.

Vào năm 2023, một nhóm nghiên cứu đã phát hiện dấu vết của sự gia tăng đến 40% hàm lượng cacbon phóng xạ trong vòng cây hóa thạch, tương ứng với niên đại khoảng 14.300 năm trước.

Tuy nhiên, vào thời điểm đó, các nhà khoa học chưa thể đánh giá được mức độ nghiêm trọng của sự kiện vì thiếu các mô hình phù hợp với điều kiện khí hậu băng hà thời kỳ đó.

Mới đây, nhóm nghiên cứu tại Đại học Oulu đã phát triển một mô hình khí hậu-khí hóa mới mang tên SOCOL:14C-Ex, được hiệu chỉnh chính xác cho điều kiện khí hậu cuối Kỷ Băng hà.

Nhờ vào mô hình này, các nhà khoa học đã phát hiện rằng sự kiện Miyake cổ đại mạnh hơn tới 18% so với sự kiện năm 775 sau Công nguyên. Theo mô phỏng, sự kiện cực đoan này xảy ra trong khoảng từ tháng 1 đến tháng 4 của năm 12.350 trước Công nguyên.

Tiến sĩ Kseniia Golubenko, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: 'Đây là sự kiện hạt mặt trời cực đoan duy nhất được biết đến ngoài thời kỳ Holocene – giai đoạn khí hậu ấm áp ổn định kéo dài khoảng 12.000 năm. Phát hiện này mở rộng phạm vi thời gian mà chúng ta có thể truy vết các sự kiện vũ trụ cực đoan thông qua phân tích cacbon phóng xạ.'

Để dễ hình dung, các nhà khoa học ước tính rằng nếu sự kiện nổ năm 12.350 TCN xảy ra trong thời hiện đại, tác động của nó có thể vượt xa bất kỳ cơn bão Mặt Trời nào trong lịch sử gần đây.

So với sự kiện ngày 20/1/2005, được cho là đợt bức xạ proton mạnh mẽ nhất ghi nhận trong kỷ nguyên hiện đại, sự kiện cổ đại này mạnh hơn đến 500 lần.

Với sự phụ thuộc ngày càng lớn vào điện năng, vệ tinh và internet trong thế giới hiện đại, một cơn bão Mặt Trời có cường độ tương tự có thể gây ra thảm họa toàn cầu: từ mất điện kéo dài hàng tháng do dòng điện cảm ứng phá hủy lưới điện, đến việc ngừng hoạt động gần như toàn bộ các hệ thống truyền thông và định vị toàn cầu.

Thậm chí, hiện tượng cực quang – thường chỉ xuất hiện ở vĩ độ cao – có thể xuất hiện ở các khu vực nhiệt đới nếu xảy ra sự kiện như vậy.

Nghiên cứu này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các hiện tượng vũ trụ cực đoan trong quá khứ, mà còn đặt ra những câu hỏi quan trọng về khả năng ứng phó của nhân loại trong tương lai.

Khi công nghệ ngày càng phụ thuộc vào không gian, việc nhận thức và chuẩn bị đối phó với các mối đe dọa từ Mặt Trời trở thành một vấn đề không thể xem nhẹ.