Sự thật chưa kể về thời tiết trong không gian của Hệ Mặt Trời!

Hầu hết mọi người nghĩ về không gian như một vùng trống rỗng của hư vô, nhưng trên thực tế, không gian là một nơi hỗn loạn chứa đầy plasma và từ trường. Giữa các hành tinh là một biển các hạt tích điện liên tục chảy ra khỏi Mặt trời, được gọi là môi trường liên hành tinh.

Như Universe Today giải thích, cũng như plasma Mặt Trời, môi trường ngoài không gian cũng chứa đầy tia vũ trụ và các hạt bụi mịn. Trên thực tế, môi trường liên hành tinh thay đổi liên tục và có thể có những tác động đáng chú ý đến hành tinh của chúng ta. Những thay đổi này có nghĩa là không gian bên ngoài thực sự có thời tiết.

Với bề mặt quay liên tục, Mặt Trời điều khiển hầu hết mọi thứ trong hệ Mặt Trời và thời tiết không gian cũng không ngoại lệ. Tất cả những thứ này đều gửi vật chất và bức xạ đi ra khỏi bề mặt Mặt Trời về phía các hành tinh quay quanh.

Thành phần cơ bản nhất của thời tiết không gian là gió Mặt Trời, như Đại học Chicago giải thích, đó là một dòng chảy liên tục của các hạt nóng lấp đầy toàn bộ Hệ Mặt Trời với tốc độ khoảng một triệu dặm một giờ. Gió này xuất phát từ vành nhật hoa của Mặt Trời. Bầu khí quyển nóng đến mức phi lý của Mặt Trời, có thể nóng tới vài triệu độ.

Tuy nhiên, gió Mặt Trời cũng không đồng nhất. Theo NASA, các hạt mang điện tạo nên gió Mặt Trời được từ trường Mặt Trời tạo thành các vòng và dòng chảy, có cường độ khác nhau. Mạnh nhất có thể được tìm thấy trong các khu vực được gọi là lỗ tràng hoa, nơi các đường sức từ trường không bị ràng buộc và hướng trực tiếp ra khỏi bề mặt Mặt Trời. Với tốc độ và cường độ khác nhau, gió Mặt Trời là nguyên nhân gây ra phần lớn biến động của thời tiết không gian khi va chạm vào từ trường của Trái Đất.

Giống như thời tiết trong bầu khí quyển của Trái Đất, thời tiết không gian thậm chí còn có các thang đo mức độ nghiêm trọng giống như các thang đo được sử dụng để phân loại bão và động đất. Các thang đo này cho chúng ta biết được rằng các sự kiện thời tiết không gian mạnh nhất có thể phá hủy vệ tinh, ảnh hưởng đến hệ thống định vị và thậm chí gây nguy cơ bức xạ cho máy bay.

Theo Space.com, Mặt Trời tạo ra một quả bong bóng khổng lồ trong không gian. Được gọi là nhật quyển, nó được lấp đầy bởi gió Mặt Trời, bảo vệ toàn bộ Hệ Mặt Trời khỏi các vật chất độc hại giữa các vì sao. Bên trong nhật quyển, gió Mặt Trời được điều khiển bởi từ trường.

Trên thực tế, các hạt gió Mặt Trời tích điện kéo theo từ trường của Mặt Trời khi chúng chảy ra ngoài không gian. Kết quả là một tấm từ tính vô hình lấp đầy toàn bộ Hệ Mặt Trời được sinh ra.

Gần như tất cả biển động thời tiết không gian đều đến từ Mặt Trời, nhưng hoạt động của Mặt Trời cũng thay đổi theo thời gian. Chu kỳ Mặt Trời kéo dài trung bình khoảng 11 năm, cho thấy Mặt Trời dao động giữa các thái cực ôn hòa và bạo lực.

Như Space.com giải thích, kể từ tháng 12 năm 2019, Mặt Trời đang ở trong chu kỳ 25 của Mặt Trời, mặc dù thời gian chính xác có thể khó dự đoán vì chu kỳ kéo có thể dài trong khoảng từ 8 đến 14 năm. Điều này gây ra bởi những thay đổi trong từ trường của Mặt Trời và các thời kỳ hoạt động được biết đến với sự gia tăng đáng kể các vết đen trên bề mặt Mặt Trời.

Từ trường của Mặt trời càng xoắn, rối, và càng hoạt động mạnh thì càng có nhiều khả năng xuất hiện các vết đen trên Mặt Trời. Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, các vết đen trên Mặt Trời là kết quả của các đường sức từ trường mạnh xuyên qua bề mặt Mặt Trời. Điều này chặn dòng plasma bên trong Mặt Trời, gây ra những vệt sáng của vật chất lạnh hơn, tối hơn.

Trong mỗi chu kỳ, hoạt động của Mặt Trời thay đổi từ thời kỳ yên tĩnh - cực tiểu - sang thời kỳ hoạt động mạnh nhất - cực đại của Mặt Trời. Tuy nhiên, chính xác mức độ hoạt động của mỗi chu kỳ có thể khác nhau đáng kể.

Từ trường Trái Đất quét gió Mặt Trời, ngăn phần lớn gió va vào bầu khí quyển của chúng ta, nhưng nó cũng giữ lại rất nhiều gió trong quỹ đạo Trái Đất. Kết quả là hai vùng không gian khổng lồ được hình thành và bao quanh Trái Đất, chứa đầy các hạt tích điện nguy hiểm. Như Trung tâm Vũ trụ Houston giải thích, chúng được gọi là vành đai bức xạ Van Allen, tuy vô hình nhưng nguy hiểm.

Các vành đai Van Allen quá xa Trái Đất để có thể gây nguy hiểm cho hầu hết các phi hành gia (về mặt kỹ thuật, Trạm Vũ trụ Quốc tế vẫn ở bên trong tầng thượng khí quyển của Trái Đất, theo NASA), nhưng chúng là mối lo ngại đối với một nhóm phi hành gia cụ thể - các phi hành đoàn Apollo của NASA. Forbes giải thích các nhà khoa học NASA đã phải làm việc cẩn thận như thế nào để giữ an toàn cho các phi hành gia trong các nhiệm vụ này.

Tuy nhiên, các vành đai Van Allen vẫn có thể gây ra vấn đề cho các tàu vũ trụ ở các quỹ đạo thấp hơn. Thời tiết không gian có thể ảnh hưởng đến từ trường của Trái Đất. Một nghiên cứu trên tạp chí Vật lý không gian JGR gọi những sự kiện này là những lỗ thủng vành đai Van Allen và chúng có thể do gió Mặt Trời thổi nhanh hoặc vụ phóng khối lượng tròn vành đai từ Mặt Trời, khiến các vành đai tạo ra những cơn mưa electron năng lượng cao xuống Trái Đất khoảng vài lần mỗi năm.

Tham khảo: NASA; Forbes; ESA; Universe Today