Theo nghiên cứu mới, bầu khí quyển của Trái đất dao động đồng bộ với các vụ bùng phát dữ dội của mặt trời, cho thấy hành tinh của chúng ta nhạy cảm hơn với hoạt động của mặt trời so với suy nghĩ trước đây.
Các vụ bùng phát năng lượng mặt trời — các vụ phun trào năng lượng đột ngột, dữ dội từ mặt trời — đã được biết đến với những tác động mạnh mẽ của chúng lên hành tinh của chúng ta: cực quang rực rỡ, gián đoạn liên lạc vô tuyến, nhiễu GPS và trong những trường hợp cực đoan, sự cố lưới điện. Và giờ đây, một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng những sự kiện bùng nổ này cũng khuấy động một lớp tích điện của tầng khí quyển trên của Trái đất được gọi là tầng điện ly theo những cách tinh tế hơn nhưng sâu sắc hơn.
"Lần đầu tiên chúng tôi có thể chứng minh rằng các xung động bùng phát của mặt trời và bầu khí quyển của Trái đất đang dao động đồng bộ trong một vụ bùng phát năng lượng mặt trời", tác giả chính của nghiên cứu Aisling O'Hare thuộc Đại học Queen's Belfast ở Vương quốc Anh cho biết trong một tuyên bố. "Nghiên cứu này làm sáng tỏ mức độ ảnh hưởng sâu sắc của chúng lên Trái Đất."
Để đi đến phát hiện này, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu một đợt bùng phát năng lượng mặt trời X5.4 mạnh mẽ từ tháng 3 năm 2012, được tạo ra bởi một vụ nổ lớn, cụm siêu hoạt động của các vết đen mặt trời trên bề mặt mặt trời. Dữ liệu do Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA và vệ tinh GOES-15 thu thập trong sự kiện này cho thấy ngọn lửa phát ra các xung năng lượng có nhịp điệu khoảng 90 giây một lần. Các vụ bùng phát này, được các nhà khoa học gọi là Xung động bán chu kỳ (QPP), được cho là do hoạt động từ trường lặp lại trong bầu khí quyển của mặt trời.
Bằng cách phân tích dữ liệu GPS từ mạng lưới vệ tinh và trạm mặt đất, O'Hare và các đồng nghiệp của bà đã phát hiện ra các xung tương ứng trong tầng điện ly của Trái đất — đỉnh điểm về nồng độ electron — chỉ 30 giây sau ngọn lửa. Các nhà khoa học cho rằng sự chậm trễ này là do "tính chậm chạp" vốn có của tầng điện ly, một thuật ngữ dùng để mô tả thời gian cần thiết để bầu khí quyển điều chỉnh và phản ứng hoàn toàn với những thay đổi của mặt trời.
Các bài viết liên quan:
— Một đợt bùng phát bất ngờ của Mặt Trời cấp X từ vết đen Mặt Trời mới xuất hiện gây ra tình trạng mất sóng vô tuyến trên khắp Châu Mỹ
— Một vụ phun trào Mặt Trời "ăn thịt người" hiếm gặp gây ra cơn bão địa từ dữ dội và cực quang tuyệt đẹp (ảnh)
— Mặt Trời có thể đang phun ra các hạt tạo ra nước trên Mặt Trăng
Sự đồng bộ giữa hoạt động của Mặt Trời và phản ứng của khí quyển Trái Đất nhấn mạnh tốc độ mà thời tiết vũ trụ có thể tác động đến hành tinh của chúng ta. Theo tuyên bố, những phát hiện này cho thấy sự gián đoạn đáng kể đối với công nghệ — chẳng hạn như hệ thống liên lạc và GPS — có thể bắt đầu chỉ vài phút sau khi một đợt bùng phát năng lượng mặt trời xảy ra.
"Thật hấp dẫn khi dẫn đầu nghiên cứu này vì chúng tôi có thể tiết lộ mức độ nhạy cảm của bầu khí quyển đối với các đợt bùng phát năng lượng mặt trời", O'Hare cho biết trong tuyên bố.
Nghiên cứu này được mô tả trong bài báo được xuất bản vào ngày 28 tháng 4 trên tạp chí JGR Space Vật lý.
Các vụ bùng phát năng lượng mặt trời — các vụ phun trào năng lượng đột ngột, dữ dội từ mặt trời — đã được biết đến với những tác động mạnh mẽ của chúng lên hành tinh của chúng ta: cực quang rực rỡ, gián đoạn liên lạc vô tuyến, nhiễu GPS và trong những trường hợp cực đoan, sự cố lưới điện. Và giờ đây, một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng những sự kiện bùng nổ này cũng khuấy động một lớp tích điện của tầng khí quyển trên của Trái đất được gọi là tầng điện ly theo những cách tinh tế hơn nhưng sâu sắc hơn.
"Lần đầu tiên chúng tôi có thể chứng minh rằng các xung động bùng phát của mặt trời và bầu khí quyển của Trái đất đang dao động đồng bộ trong một vụ bùng phát năng lượng mặt trời", tác giả chính của nghiên cứu Aisling O'Hare thuộc Đại học Queen's Belfast ở Vương quốc Anh cho biết trong một tuyên bố. "Nghiên cứu này làm sáng tỏ mức độ ảnh hưởng sâu sắc của chúng lên Trái Đất."
Để đi đến phát hiện này, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu một đợt bùng phát năng lượng mặt trời X5.4 mạnh mẽ từ tháng 3 năm 2012, được tạo ra bởi một vụ nổ lớn, cụm siêu hoạt động của các vết đen mặt trời trên bề mặt mặt trời. Dữ liệu do Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA và vệ tinh GOES-15 thu thập trong sự kiện này cho thấy ngọn lửa phát ra các xung năng lượng có nhịp điệu khoảng 90 giây một lần. Các vụ bùng phát này, được các nhà khoa học gọi là Xung động bán chu kỳ (QPP), được cho là do hoạt động từ trường lặp lại trong bầu khí quyển của mặt trời.
Bằng cách phân tích dữ liệu GPS từ mạng lưới vệ tinh và trạm mặt đất, O'Hare và các đồng nghiệp của bà đã phát hiện ra các xung tương ứng trong tầng điện ly của Trái đất — đỉnh điểm về nồng độ electron — chỉ 30 giây sau ngọn lửa. Các nhà khoa học cho rằng sự chậm trễ này là do "tính chậm chạp" vốn có của tầng điện ly, một thuật ngữ dùng để mô tả thời gian cần thiết để bầu khí quyển điều chỉnh và phản ứng hoàn toàn với những thay đổi của mặt trời.
Các bài viết liên quan:
— Một đợt bùng phát bất ngờ của Mặt Trời cấp X từ vết đen Mặt Trời mới xuất hiện gây ra tình trạng mất sóng vô tuyến trên khắp Châu Mỹ
— Một vụ phun trào Mặt Trời "ăn thịt người" hiếm gặp gây ra cơn bão địa từ dữ dội và cực quang tuyệt đẹp (ảnh)
— Mặt Trời có thể đang phun ra các hạt tạo ra nước trên Mặt Trăng
Sự đồng bộ giữa hoạt động của Mặt Trời và phản ứng của khí quyển Trái Đất nhấn mạnh tốc độ mà thời tiết vũ trụ có thể tác động đến hành tinh của chúng ta. Theo tuyên bố, những phát hiện này cho thấy sự gián đoạn đáng kể đối với công nghệ — chẳng hạn như hệ thống liên lạc và GPS — có thể bắt đầu chỉ vài phút sau khi một đợt bùng phát năng lượng mặt trời xảy ra.
"Thật hấp dẫn khi dẫn đầu nghiên cứu này vì chúng tôi có thể tiết lộ mức độ nhạy cảm của bầu khí quyển đối với các đợt bùng phát năng lượng mặt trời", O'Hare cho biết trong tuyên bố.
Nghiên cứu này được mô tả trong bài báo được xuất bản vào ngày 28 tháng 4 trên tạp chí JGR Space Vật lý.
