Một cơn bão mặt trời mạnh cỡ nào có thể quét sạch Internet?

Trong cuốn tiểu thuyết "To Be Taught, If Fortunate" năm 2019 của Becky Chambers, một cơn bão mặt trời lớn đã quét sạch mạng Internet của Trái đất, khiến một nhóm phi hành gia bị mắc kẹt trong không gian mà không có cách nào để gọi điện về nhà. Đó là một viễn cảnh đáng sợ, nhưng liệu một cơn bão mặt trời có thể đánh sập Internet trong đời thực? Và nếu vậy, khả năng xảy ra là bao nhiêu?

Điều đó có thể xảy ra, nhưng sẽ phải là một cơn bão mặt trời khổng lồ, Mathew Owens, một nhà vật lý năng lượng mặt trời tại Đại học Reading ở Anh, cho biết.

Bão mặt trời, còn được gọi là thời tiết không gian, xảy ra khi mặt trời phát ra một vụ nổ bức xạ điện từ cường độ cao. Sự xáo trộn này khiến các làn sóng năng lượng truyền ra bên ngoài, tác động đến các thiên thể khác trong Hệ Mặt trời, bao gồm cả Trái đất. Khi các sóng điện từ hướng tới tương tác với từ trường của Trái đất, chúng có một vài tác động.

Những cơn bão địa từ này có thể tạo ra những cực quang tuyệt đẹp xuất hiện trên các vùng cực.

Đầu tiên, chúng gây ra các dòng điện chạy trong tầng khí quyển trên của Trái đất, làm nóng không khí giống như cách thức hoạt động của chăn điện. Những cơn bão địa từ này có thể tạo ra những cực quang tuyệt đẹp xuất hiện trên các vùng cực, nhưng chúng cũng có thể làm gián đoạn tín hiệu vô tuyến và GPS. Hơn nữa, khi bầu khí quyển nóng lên, nó tạo thêm lực cản cho các vệ tinh ở quỹ đạo Trái đất và đánh bật các mảnh vụn vũ trụ nhỏ hơn.

Tác động khác của bão mặt trời là ở trên mặt đất nhiều hơn. Khi các dòng điện mạnh chạy qua tầng khí quyển trên Trái đất, chúng cũng tạo ra các dòng điện mạnh chảy qua lớp vỏ. Điều này có thể gây trở ngại cho các dây dẫn điện nằm trên lớp vỏ, chẳng hạn như lưới điện – mạng lưới đường dây truyền tải điện từ các trạm phát điện đến nhà và các tòa nhà. Kết quả là mất điện cục bộ có thể khó sửa chữa; một sự kiện như vậy đã từng xảy ra ở Quebec vào ngày 13/3 năm 1989, dẫn đến mất điện 12 giờ, theo NASA.

Gần đây hơn, một vụ bão mặt trời đã đánh sập 40 vệ tinh Starlink của SpaceX. Rất may, việc loại bỏ một vài vệ tinh Starlink không đủ để làm rối loạn truy cập Internet toàn cầu.

Để đánh sập hoàn toàn Internet, một cơn bão mặt trời sẽ phải can thiệp vào các sợi cáp quang cực dài trải dài bên dưới các đại dương và liên kết các lục địa. Cứ sau 50 đến 145 km, các cáp này được trang bị các bộ lặp giúp tăng cường tín hiệu của chúng khi nó truyền đi. Mặc dù bản thân các dây cáp không dễ bị ảnh hưởng bởi các cơn bão địa từ, nhưng các bộ lặp lại thì có. Và nếu một bộ lặp đi lặp lại, nó có thể đủ để làm hỏng toàn bộ cáp và nếu đủ số cáp bị gián đoạn, nó có thể gây ra "ngày tận thế của Internet".

Sự cố mất điện toàn cầu có thể xảy ra rất thảm khốc – nó sẽ làm gián đoạn mọi thứ, từ chuỗi cung ứng đến hệ thống y tế, thị trường chứng khoán cho đến khả năng làm việc và giao tiếp cơ bản của mỗi người.

Có một số cách để bảo vệ Internet trước cơn bão mặt trời lớn tiếp theo. Đầu tiên là củng cố lưới điện, vệ tinh và cáp dưới biển để tránh bị quá tải bởi dòng điện, bao gồm cả các biện pháp dự phòng để tắt lưới điện một cách chiến lược trong thời gian xảy ra bão mặt trời.

Cách thứ hai, ít tốn kém hơn là tìm ra một phương pháp tốt hơn để dự đoán các cơn bão mặt trời trong dài hạn.

Chúng ta có thể dự đoán các cơn bão mặt trời không?

Các cơn bão mặt trời nổi tiếng là khó dự đoán. Một phần bởi vì trong khi thời tiết không gian đã diễn ra hàng nghìn năm, còn công nghệ mới chỉ tồn tại được vài thập kỷ.

Công nghệ hiện tại có thể dự đoán các cơn bão mặt trời hai ngày trước khi chúng tấn công Trái đất dựa trên hoạt động của các vết đen trên bề mặt mặt trời cho biết các khu vực hoạt động của plasma cao. Tuy nhiên, các nhà khoa học không thể theo dõi các cơn bão mặt trời theo cách họ theo dõi các cơn bão thông thường. Thay vào đó, họ chuyển sang các manh mối khác, chẳng hạn như vị trí của mặt trời trong chu kỳ mặt trời hiện tại. NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu hiện đang nghiên cứu cách đưa ra những dự báo như vậy bằng cách kết hợp dữ liệu lịch sử và những quan sát gần đây hơn.

Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia của Mỹ, mặt trời trải qua chu kỳ hoạt động cao hơn hoặc thấp hơn khoảng 11 năm và cực đại hoạt động tiếp theo của nó, được gọi là cực đại mặt trời, sẽ vào khoảng năm 2025.

Tuy nhiên, cực đại mặt trời gần đây tương đối nhẹ, khiến các nhà khoa học nghi ngờ rằng mặt trời có thể đang trong thời gian dài hoạt động thấp hơn. Owens cho biết: “Mặt trời khá yên lặng kể từ những năm 90. Cơn bão địa từ cuối cùng trên toàn thế giới (ít nhất đã được ghi nhận) là "Sự kiện Carrington" năm 1859, trong đó cực quang được quan sát ở tận phía nam Cuba và Honolulu, Hawaii. Nếu internet tồn tại trong sự kiện này, có khả năng nó sẽ bị gián đoạn nghiêm trọng".

Hy vọng rằng, các nhà khoa học sẽ có thể tìm ra cách để dự đoán hoặc giảm thiểu tác động của “Sự kiện Carrington” tiếp theo trước khi chúng ta lâm vào một tương lai không có Internet…

HT (theo khoahoc.tv)