Bão và gió Mặt Trời là gì, chúng ảnh hưởng ra sao đến Trái Đất?

Mỗi ngày trên Trái Đất bạn đều trải nghiệm thời tiết: gió thổi , mây trôi, mưa bão, v.v. Ngoài không gian cũng có thời tiết và nó bắt nguồn từ Mặt Trời .

Mặt trời đôi khi phóng ra một lượng lớn năng lượng và các hạt có thể va vào Trái đất (ảnh: NASA).

Mặt Trời: Khối khí plasma khổng lồ và những hiện tượng vũ trụ đầy kịch tính

Mặt Trời, trung tâm của hệ Mặt Trời, là một khối khí khổng lồ với nhiệt độ bề mặt lên tới 6.000 độ C, nóng gấp gần 5 lần dung nham núi lửa trên Trái Đất.

Khác với các loại khí thông thường, Mặt Trời được cấu tạo từ plasma – một trạng thái vật chất đặc biệt nơi các nguyên tử bị ion hóa, tách thành hạt nhân mang điện tích dương và electron mang điện tích âm.

Sự tồn tại của các hạt mang điện này cho phép plasma dẫn điện và tương tác mạnh mẽ với từ trường.

Trong hiện tượng nhật thực toàn phần, khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời, chúng ta có thể quan sát được vành nhật hoa – bầu khí quyển mờ nhạt, mỏng manh bao quanh Mặt Trời.

Vành nhật hoa có nhiệt độ lên tới hàng triệu độ C, nóng hơn nhiều so với bề mặt Mặt Trời. Chính nhiệt độ cực cao này đã khiến các hạt plasma bắn ra khỏi Mặt Trời, vượt qua lực hấp dẫn và lan tỏa khắp hệ Mặt Trời, tạo thành “gió Mặt Trời”.

Dòng plasma vô hình này lấp đầy một bong bóng không gian rộng lớn, vượt xa quỹ đạo của sao Diêm Vương, với tốc độ lên tới 3 triệu km/giờ. Để hình dung, gió Mặt Trời chỉ mất chưa đầy một phút để đi hết một vòng quanh Trái Đất, trong khi Trạm Vũ trụ Quốc tế cần 90 phút.

Các nhà khoa học đã sử dụng các thiết bị trong không gian, đặc biệt là Tàu thăm dò Mặt Trời Parker, để tiếp cận và đo trực tiếp gió Mặt Trời ngay khi nó thoát ra khỏi Mặt Trời. Tàu thăm dò này còn được trang bị camera chuyên dụng để quan sát ánh sáng Mặt Trời bị tán xạ bởi gió Mặt Trời, một quá trình tương tự như việc tạo ra màu xanh của bầu trời Trái Đất.

Những vụ nổ lớn và “bão Mặt Trời”

Mặc dù gió Mặt Trời liên tục bao quanh Trái Đất, nhưng từ trường của hành tinh chúng ta thường hướng nó đi một cách an toàn.

TIN LIÊN QUAN

Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS – “Ngôi nhà” khổng lồ giữa không gian

Tuy nhiên, Mặt Trời đôi khi tạo ra những vụ nổ lớn, giải phóng những đám mây plasma khổng lồ vào hệ Mặt Trời, một số trong đó hướng về Trái Đất. Những sự kiện này được gọi là phun trào vật chất vành nhật hoa (CME), hay còn ví von là “bão Mặt Trời”.

CME tuy ngắn ngủi nhưng cực kỳ dữ dội, khác với gió Mặt Trời liên tục. Mặt Trời hoạt động như một nam châm khổng lồ, tạo ra các đường sức từ mà plasma dễ dàng di chuyển theo.

Gió Mặt Trời và CME có thể làm biến dạng và kéo giãn các đường sức từ này ra xa Mặt Trời. Khi những cơn bão Mặt Trời này đến Trái Đất, từ trường xoắn của chúng có thể tương tác với từ trường của hành tinh chúng ta, gây ra những nhiễu loạn được gọi là “thời tiết vũ trụ”.

Thời tiết vũ trụ: Từ cực quang đến nguy cơ mất điện

Trái Đất được bảo vệ bởi từ quyển, một lớp lá chắn từ trường che chắn chúng ta khỏi gió Mặt Trời và bão Mặt Trời. Tuy nhiên, trong những cơn bão đặc biệt mạnh, một phần plasma gió Mặt Trời có thể xâm nhập vào khí quyển Trái Đất.

Khi CME đi qua Trái Đất, từ trường của chúng có thể tương tác với từ trường Trái Đất, khiến các đường sức từ của Mặt Trời và Trái Đất liên kết tạm thời, cho phép plasma Mặt Trời đi vào khí quyển.

Hiện tượng này có thể gây ra các cơn bão từ lớn trên toàn cầu, được các nhà khoa học gọi là thời tiết vũ trụ.

Thời tiết vũ trụ gây ra những màn trình diễn ánh sáng tuyệt đẹp gần Cực Bắc và Cực Nam trên Trái Đất (ảnh: AP Photo).

Thời tiết vũ trụ, tương tự như thời tiết trên Trái Đất, được tạo ra bởi bầu khí quyển của nó. Các nhà khoa học luôn nỗ lực nghiên cứu và dự đoán loại thời tiết này, bởi nó có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như mất điện, gián đoạn liên lạc và thậm chí khiến các vệ tinh rơi xuống Trái Đất.

Tuy nhiên, bên cạnh những nguy hiểm tiềm tàng, thời tiết vũ trụ còn mang đến những màn trình diễn ánh sáng tuyệt đẹp trên bầu trời, được gọi là cực quang phương Bắc (Aurora Borealis) và cực quang phương Nam (Aurora Australis).

Những hiện tượng này, có thể quan sát được gần Bắc Cực và Nam Cực, là minh chứng sống động cho sự tương tác mạnh mẽ giữa Mặt Trời và Trái Đất.