Bão theo chu kỳ
Các nhà khoa học Nga giải thích một cách ví von rằng mặt trời liên tục “giảm cân”. Mỗi giây, khoảng 1 triệu tấn plasma rò rỉ từ các tầng trên của khí quyển vào không gian, hiện tượng này còn gọi là gió mặt trời. Từ trường của Trái đất, như một lá chắn đáng tin cậy, bảo vệ chúng ta khỏi cả gió mặt trời và các tia bức xạ vũ trụ. Trái đất đôi khi còn phải chịu đựng những tác động thậm chí nghiêm trọng hơn. Thỉnh thoảng, Mặt trời lại bắn ra những khối plasma khổng lồ cùng một lúc. Khối lượng của những cục plasma này có thể lên tới hàng tỷ tấn và chúng di chuyển với tốc độ nhanh hơn tốc độ của gió mặt trời, gọi là bão từ.
Một trong những sự kiện mà các đám mây plasma khổng lồ rơi vào không gian liên hành tinh được gọi là sự phóng vật chất vành nhật hoa. Các quan sát dài hạn về Mặt trời đã giúp phát hiện ra rằng một số bức xạ có liên quan những cơn bùng phát năng lượng mặt trời. Theo các nhà khoa học, tại những thời điểm như vậy, các vòng từ trường của Mặt trời được kết nối lại và plasma thật sự bị bắn vào không gian như một viên đá từ súng cao-su. Trong quá trình giải phóng năng lượng đặc biệt mạnh mẽ, nó tăng tốc lên tới vài nghìn km/giây. Đám mây khí đến Trái đất chỉ trong hai hoặc ba ngày.
Bão từ cũng có thể được gây ra bởi các lỗ vành nhật hoa, là những vùng trên bề mặt Mặt trời, nơi có từ trường mở và thoát ra ngoài không gian, tạo ra các luồng gió mặt trời tốc độ cao. Nếu tưởng tượng Mặt trời là con mắt thì lỗ vành nhật hoa chính là con ngươi. Và khi Trái đất nằm trong “tầm nhìn” của con mắt, sẽ có một cơn bão.
Các quan sát Mặt trời thường xuyên được thực hiện trong gần ba thế kỷ, kể từ năm 1755. Trong thời gian này, các nhà khoa học đã nghiên cứu sâu về nguồn sáng và xác định các mô hình hoạt động của nó, được gọi là chu kỳ mặt trời. Chu kỳ nổi tiếng nhất trong số đó là chu kỳ 11 năm, còn được gọi là chu kỳ Schwabe, theo tên nhà thiên văn học người Đức, một trong những người đầu tiên chú ý đến sự lặp lại của một số trận bão từ của Mặt trời.
Vào đầu mỗi chu kỳ như vậy, nhiều đốm sáng xuất hiện trên bề mặt Mặt trời. Các đợt bùng phát và phóng vật chất vành nhật hoa xảy ra thường xuyên hơn. Tất cả những sự kiện này đều báo hiệu thời điểm hai cực trong từ trường Mặt trời sẽ đổi chỗ cho nhau. Quá trình này được gọi là đảo ngược. Hoạt động của Mặt trời sẽ giảm dần trong vài năm. Sau đó, một chu kỳ mới sẽ bắt đầu và mọi thứ sẽ lặp lại.
Vào thời điểm hoạt động của Mặt trời đạt đỉnh, số lượng bão từ trên Trái đất và cường độ cũng tăng lên. Theo tính toán của các nhà khoa học, đầu năm nay chúng ta đã vượt qua thời kỳ cực đại của chu kỳ hoạt động Mặt trời hiện tại. Có thể dễ dàng tính toán rằng trung bình mỗi cực từ của Mặt trời mất 22 năm để trở về vị trí ban đầu. Khoảng thời gian này được gọi là chu kỳ Hale. Sự đảo cực ảnh hưởng đến cách plasma do Mặt trời phóng ra di chuyển trong không gian và tác động đến từ trường Trái đất.
Chu kỳ Schwabe và Hale giúp các chuyên gia đưa ra dự báo trung bình hằng năm và hằng tháng về hoạt động của Mặt trời. Tuy nhiên, khoa học hiện đại chưa thể giải thích và dự đoán tất cả các quá trình xảy ra trên Mặt trời. Đó là lý do tại sao việc “lên lịch” cho các cơn bão từ trước đó quá vài ngày là gần như không thể.
Artem Abunin, Giám đốc Viện N.V. Pushkov về từ trường Trái đất, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga chia sẻ: “Chúng ta đã học được cách dự báo dài hạn về các cơn bão từ do lỗ hổng vành nhật hoa gây ra. Những lỗ hổng này tồn tại rất lâu, đôi khi lên đến nửa năm, và Mặt trời quay quanh trục chỉ trong 27 ngày. Và nếu một luồng plasma đã va chạm với Trái đất một lần, nó có thể tiếp tục va chạm cứ sau 27 ngày cho đến khi lỗ hổng vành nhật hoa biến mất”.
Một nhóm tàu vũ trụ giúp các chuyên gia dự đoán bão từ. Nhiều thông số khác nhau của gió mặt trời (tốc độ, mật độ, nhiệt độ…) được gửi về Trái đất theo chu kỳ từ 1 đến 5 phút. Những tàu khác hướng về Mặt trời và truyền hình ảnh của nó ở các bước sóng khác nhau. Một số khác nữa xác định cường độ từ trường trên bề mặt của ngôi sao. Trên Trái đất, nhiễu loạn từ trường địa từ được ghi lại bằng các máy dò đặc biệt như trạm biến thiên từ hoặc từ kế.
Vào tháng 9/1859, một cơn bão từ với sức mạnh chưa từng có đã tấn công Trái đất. Các thiết bị định vị trên tàu thuyền bị hỏng, các cột điện báo phát tia lửa và bốc cháy, cư dân trên các đảo Caribe đã quan sát thấy một hiện tượng tự nhiên đặc trưng của vùng nhiệt đới là cực quang. Sự kiện này đã đi vào lịch sử với tên gọi “Sự kiện Carrington”, để vinh danh nhà thiên văn học người Anh Richard Carrington. Một ngày trước đó, ông đã quan sát thấy những cơn bùng phát năng lượng mặt trời cực mạnh kèm theo sự giải phóng một lượng plasma khổng lồ.
Tranh luận về tác động của bão từ
Nhiều người than phiền rằng họ có các triệu chứng như đau đầu, tăng huyết áp, nhịp tim nhanh, mất ngủ... và thậm chí là ngất xỉu khi bão từ xảy ra. Điều đó tạo ra ấn tượng rằng tác động của bão từ đối với sức khỏe con người là có. Trong khi đó, cộng đồng khoa học lại chưa có sự thống nhất về vấn đề này.
Nhóm do nhà thiên văn học Mstislav Gnevyshev dẫn đầu là một trong số nhiều nhóm khoa học ở Liên Xô (trước đây) đã thực hiện công trình nghiên cứu tác động của bão từ tới sức khỏe con người. Dữ liệu họ nghiên cứu về số ca tử vong do bệnh tim mạch ở Sverdlovsk (nay là Yekaterinburg) dường như chỉ ra mối liên hệ với hoạt động của Mặt trời.
Theo một kết luận của các nhà khoa học, năm 1961, vào những ngày từ trường hoạt động mạnh, người dân ở Ural có tỷ lệ tử vong do nhồi máu cơ tim cao hơn 2,7 lần so những ngày từ trường lặng. Hơn nữa, nguy cơ sức khỏe đối với người dân cũng tăng lên theo cường độ của cơn bão từ. Trong nửa thế kỷ qua, hàng trăm nghiên cứu đã được công bố về tác động của bão từ đối với sức khỏe con người, nhưng không phải tất cả các chuyên gia đều tìm ra mối liên hệ như vậy.
Vào giữa những năm 70 thế kỷ trước, các nhà khoa học tại Trường đại học Stanford (Mỹ) đã quyết định kiểm tra kết quả thu được từ nhóm của các nhà khoa học Liên Xô nói trên. Để làm điều này, họ đã nghiên cứu các trường hợp tử vong do bệnh tim thiếu máu cục bộ và đột quỵ ở Mỹ từ năm 1962 đến năm 1966 và cố gắng liên hệ chúng với môi trường địa từ, song không tìm thấy sự liên quan nào. Các chuyên gia Mỹ cho rằng, mối tương quan giữa sức khỏe và bão từ mà các đồng nghiệp Liên Xô đã công bố là không tồn tại, hoặc phụ thuộc vào vị trí địa lý, các pha của chu kỳ Mặt trời hoặc một số yếu tố khác.
Tuy nhiên, sức khỏe của một số người thật sự có thể xấu đi trong và thậm chí trước khi nhiễu loạn địa từ xuất hiện. Theo các nhà khoa học, có những người khi nghe dự báo về một cơn bão đã có tâm lý lo lắng quá mức về sức khỏe của mình. Và trong tâm trạng căng thẳng, các bệnh hiện có của người đó trở nên trầm trọng hơn và đó là một thí dụ điển hình về lời “tiên tri tự ứng nghiệm”. Vào tháng 3/1989, trong cơn bão từ mạnh nhất từng được con người biết tới, tất cả các máy biến áp tại tỉnh Quebec của Canada đều bị hỏng, khiến sáu triệu người dân bị mất điện trong nhiều giờ. Sự cố này, được lịch sử gọi là “Sự kiện Quebec”, do các dòng điện mạnh trong tầng điện ly gây ra.
Những trường hợp nêu trên chỉ là một phần nhỏ trong số các sự cố khi hoạt động của Mặt trời gia tăng ảnh hưởng đến cuộc sống của con người. Và trong tương lai, những tình huống như vậy có thể sẽ lặp lại, bởi mỗi năm, nhân loại ngày càng phụ thuộc vào các thiết bị điện tử, vệ tinh vũ trụ và các thành tựu khác của nền văn minh hiện đại. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng hiện chưa có bằng chứng khoa học xác đáng cũng như không cần phải hoảng sợ hay lo lắng về dự báo bão từ, đặc biệt là ảnh hưởng của nó tới sức khỏe.
