Các cơn bão Mặt Trời mạnh mẽ vào tháng 5 và tháng 10 không chỉ mang đến những màn cực quang tuyệt đẹp trên khắp Bắc Mỹ, mà còn gây ra nhiều sự cố ngoài dự kiến với các công nghệ hiện đại.
Tác động từ cơn bão địa từ mạnh mẽ nhất trong hơn 20 năm qua
Năm 2024 đánh dấu một đợt gia tăng mạnh mẽ trong hoạt động của Mặt Trời khi chu kỳ cực đại của nó đạt đỉnh, hiện tượng này xảy ra mỗi 11 năm một lần. Trong chu kỳ này, Mặt Trời phóng ra những tia bức xạ năng lượng cực lớn và những đám plasma khổng lồ, được gọi là phóng khối lượng vành nhật hoa (CME). Khi các CME này đến gần Trái Đất, chúng tạo ra những cơn bão địa từ mạnh, làm thay đổi từ trường và tạo ra những cực quang ngoạn mục.
Từ ngày 10 đến 12 tháng 5, Trái Đất đã phải đối mặt với một loạt năm CME liên tiếp, gây ra cơn bão địa từ mạnh nhất trong hơn 20 năm qua. Sự kiện này được phân loại ở mức G5, mức độ cực đoan nhất trong thang đo bão địa từ. Bầu trời ở nhiều khu vực Bắc Mỹ đã sáng bừng lên bởi những cực quang đẹp nhất trong lịch sử gần đây.
Tuy nhiên, đối với các nông dân, cơn bão này không chỉ là một hiện tượng thiên nhiên kỳ thú. Họ nhận thấy rằng những chiếc máy kéo tự hành của mình gặp phải sự cố nghiêm trọng do tín hiệu GPS bị nhiễu. Elaine Ramstad, một người giúp việc trên trang trại ở Minnesota, chia sẻ: "Máy kéo của chúng tôi di chuyển như thể bị ma ám. Chúng đột ngột di chuyển sang trái, phải, khiến các anh em tôi phát điên khi đang làm ruộng."

Trong các cơn bão địa từ mạnh vào tháng 5 và tháng 10, nông dân khắp nước Mỹ nhận thấy rằng nhiều máy móc phụ thuộc vào GPS của họ bị trục trặc và "múa may" từ bên này sang bên kia.
GPS và sự phụ thuộc trong nền nông nghiệp hiện đại
Ngày nay, các máy kéo hiện đại, đặc biệt là dòng sản phẩm của John Deere, sử dụng hệ thống GPS để đảm bảo độ chính xác tối ưu trong việc gieo trồng và thu hoạch. Điều này giúp nâng cao năng suất và hiệu quả công việc nông nghiệp. Tuy nhiên, hệ thống GPS lại phụ thuộc vào tín hiệu từ các vệ tinh ở quỹ đạo thấp quanh Trái Đất (LEO), mà tín hiệu này có thể bị tác động mạnh bởi những thay đổi trong không gian trong cơn bão địa từ.
Bức xạ năng lượng cao từ các CME có thể khiến tầng khí quyển trên của Trái Đất bị giãn nở, gây gián đoạn tín hiệu GPS. Hệ quả là máy kéo sẽ bị lệch hướng, di chuyển sai hàng, hoặc tệ hơn là phải dừng hoạt động. Ramstad kể lại trải nghiệm trong cơn bão địa từ tháng 10: "GPS của tôi lệch gần một foot, khiến máy kéo tự động dịch chuyển một hàng sang trái rồi lại sang phải. Cuối cùng, tôi phải điều khiển bằng tay."
Không chỉ riêng Ramstad, nhiều nông dân ở các bang phía Bắc như Indiana và Iowa cũng gặp tình trạng tương tự. Một nông dân ở Iowa đã chia sẻ những hình ảnh về những đường gieo trồng bị lệch hướng do tác động của bão địa từ, khi máy kéo liên tục không giữ được hướng đi đã định.

Khi bầu khí quyển của Trái Đất bị bức xạ và các hạt năng lượng cao từ Mặt Trời tấn công, tín hiệu vô tuyến trở nên yếu và khó duy trì kết nối giữa máy kéo và các vệ tinh GPS trên quỹ đạo thấp của Trái Đất.
Hệ quả và cảnh báo cho tương lai
Theo Scott McIntosh, nhà vật lý Mặt Trời và phó chủ tịch công ty Lynker Space, nếu những sự cố này xảy ra vào mùa vụ gieo trồng hoặc thu hoạch quan trọng, tác động đến nền nông nghiệp có thể rất nghiêm trọng. "Hiện nay, ít nhất 50% nông dân phụ thuộc vào GPS và ứng dụng công nghệ này trên toàn bộ máy móc của họ suốt cả năm", ông cho biết.
Ngoài lĩnh vực nông nghiệp, các công nghệ khác phụ thuộc vào GPS cũng đang đứng trước nguy cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi bão địa từ. Một số vệ tinh trong quỹ đạo thấp đã bị lệch khỏi vị trí ban đầu do sự gia tăng lực cản từ tầng khí quyển giãn nở. Những sự cố này cho thấy mức độ tác động mạnh mẽ của các hiện tượng thời tiết không gian đối với công nghệ hiện đại.
“Vùng chiến đấu” của chu kỳ Mặt Trời và những dự báo tiếp theo
Sự hoạt động mạnh mẽ của Mặt Trời hiện tại dự báo sẽ kéo dài ít nhất một năm nữa, với khả năng bước vào giai đoạn được gọi là “vùng chiến đấu”. Đây là giai đoạn sau cực đại của chu kỳ Mặt Trời, khi các dải từ lớn trên bề mặt Mặt Trời va chạm với nhau, tạo ra các vụ bùng nổ từ tính mới.
Điều này có nghĩa là các cơn bão địa từ, cực quang và các sự cố liên quan như nhiễu GPS sẽ tiếp tục xuất hiện trong tương lai. Các nhà khoa học cảnh báo rằng các ngành phụ thuộc vào GPS, đặc biệt là nông nghiệp và giao thông vận tải, cần phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng hơn.

Khi thiên nhiên “giao thoa” với công nghệ
Những cực quang rực rỡ trên bầu trời Bắc Mỹ là một hình ảnh tuyệt đẹp, phản ánh sức mạnh của thiên nhiên. Tuy nhiên, phía sau vẻ huyền bí này là những tác động không lường trước được đối với các công nghệ mà con người ngày càng phụ thuộc. Sự kiện này nhắc nhở chúng ta về sự kết nối giữa hiện tượng không gian và đời sống trên Trái Đất, cũng như sự cần thiết phải thích nghi trong một thế giới ngày càng đối mặt với những biến động từ vũ trụ.
Mặc dù những chiếc máy kéo “nhảy múa” trên cánh đồng có thể gây cười đối với người ngoài cuộc, nhưng đối với nông dân, đó là một thử thách thực sự. Nếu không có sự chuẩn bị kỹ lưỡng, những cơn bão địa từ trong tương lai có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn rất nhiều.
