Đám mây plasma phát triển khác dự báo
Bão Mặt Trời là hiện tượng Mặt Trời phóng vật chất nóng, mang điện và từ trường vào không gian; khi hướng về Trái Đất, nó có thể tác động đến môi trường không gian quanh hành tinh và các hệ thống thiết yếu trên mặt đất. Một nghiên cứu do các nhà khoa học Đại học Iowa dẫn đầu ghi nhận một đám mây plasma từ vụ phun trào ngày 4–5/11/2021 biến đổi mạnh trên đường đi. Chỉ sau khi di chuyển khoảng 21 triệu kilomet, kích thước đám mây tăng 21% và nhiệt độ plasma bên trong tăng gấp ba. Đây không phải khác biệt nhỏ trong một phép đo: nó thách thức giả định về cách các cấu trúc như vậy phát triển giữa Mặt Trời và Trái Đất. Với dự báo thời tiết không gian, điều đáng ngại không chỉ là cường độ ban đầu của vụ phun trào, mà còn là những gì có thể xảy ra với đám mây trong hành trình.
Quan sát hiếm hoi hé lộ quá trình biến đổi
Cơ hội hiểu rõ diễn biến này đến từ hai tàu vũ trụ cùng quan sát một đám mây từ ở những vị trí khác nhau. Solar Orbiter ghi nhận cấu trúc khi nó cách Mặt Trời khoảng 126 triệu kilomet; sau đó, tàu Wind đo đạc chính đám mây ấy ở khoảng cách 146 triệu kilomet. Hai tàu gần như nằm trên cùng trục Mặt Trời–Trái Đất, cho phép nhóm nghiên cứu so sánh trực tiếp hai lần quan sát thay vì suy đoán từ một ảnh chụp đơn lẻ. Dữ liệu cho thấy đám mây giãn nở khoảng 192 km/giây, cao hơn mức thường thấy 50–100 km/giây. Quá trình bắt đầu khi đám mây tương tác với gió Mặt Trời, dòng hạt mang điện có tốc độ có thể đạt khoảng 1,6 triệu km/giờ. Đám mây ban đầu bị nén, nhưng plasma nóng lên; mức tăng nhiệt thúc đẩy sự giãn nở mà các mô hình hiện có chưa giải thích đầy đủ.
Rủi ro nằm ở những dịch vụ phụ thuộc hạ tầng
Khi bão Mặt Trời mạnh làm xáo trộn môi trường không gian, hậu quả có thể lan tới những dịch vụ mà người dùng dựa vào mỗi ngày. Nhiễu tín hiệu liên lạc và liên lạc vô tuyến có thể ảnh hưởng việc truyền thông tin; nhiễu hệ thống định vị vệ tinh có thể làm suy giảm độ tin cậy của các dịch vụ định vị. Vệ tinh cũng có thể bị tác động, trong khi các dòng điện cảm ứng nguy hiểm có khả năng xuất hiện trong lưới điện trên mặt đất. Những sự kiện mạnh còn có thể đưa cực quang đến các khu vực vốn hiếm khi quan sát hiện tượng này, nhưng ánh sáng đẹp không nên khiến người ta xem nhẹ rủi ro kỹ thuật. Đây là lý do ảnh hưởng vệ tinh, nhiễu tín hiệu liên lạc và nguy cơ với lưới điện cần được nhìn như những mắt xích của cùng một bài toán: hạ tầng hiện đại phụ thuộc vào môi trường không gian ổn định.
Điều khiến giới khoa học lo ngại là giới hạn dự báo
Điểm đáng lo không phải bằng chứng rằng mọi cơn bão Mặt Trời đều sẽ nguy hiểm hơn. Nghiên cứu cho thấy các biến đổi bên trong đám mây có thể phức tạp hơn dự báo hiện nay: dù kích thước tăng đáng kể, áp suất từ trường bên trong gần như không đổi, trái với điều các mô hình hiện hành dự kiến. Một sự lệch pha như vậy có thể làm giảm độ chắc chắn khi ước tính đám mây sẽ tiến hóa ra sao và tác động thế nào nếu gặp Trái Đất. Vì thế, phát hiện này nên được xem là lời nhắc về giới hạn của dự báo, không phải lý do để khẳng định một sự cố sắp xảy ra. Kết luận hợp lý là các mô hình cần tính đến nhiều biến đổi hơn trong hành trình liên hành tinh. Khi vệ tinh, liên lạc, định vị và lưới điện đều có thể chịu ảnh hưởng, hiểu đúng những bất ngờ ấy là phần thiết yếu của việc bảo vệ hạ tầng.
