Nghiên cứu mới xác nhận cách các hạt từ không gian có thể được gửi xuống bầu khí quyển của Trái đất để tạo ra cực quang, lấp đầy một phần còn thiếu trong cách tạo ra hiện tượng tự nhiên tuyệt đẹp này. Terry Zaperach / NASA, CC BY-SA

Chu kỳ mặt trời thứ 2022 của năm 25 đang bắt đầu diễn ra tốt đẹp. Mặt trời của chúng ta có một chu kỳ hoạt động và khi nó hoạt động mạnh hơn, sẽ có nhiều ánh sáng phía bắc (và phía nam) được nhìn thấy hơn. Đó là những gì đang xảy ra vào mùa đông năm nay.

Cũng như phát ra ánh sáng mặt trời, mặt trời của chúng ta có bầu khí quyển mở rộng được tạo thành từ các hạt tích điện và từ trường. Gió mặt trời tốc độ cao này thổi qua Trái đất, nhưng Trái đất có từ trường riêng (hãy tưởng tượng một nam châm thanh lớn với các cực của nó gần như thẳng hàng với nam và bắc địa lý) và điều này có thể làm lệch hướng gió mặt trời. Rào cản từ trường này yếu nhất ở các cực của “nam châm thanh” nên chúng ta có xu hướng nhìn thấy các màn hình cực quang ở vĩ độ cao. Bão thời tiết vũ trụ càng lớn, các hạt mang điện sâu hơn có thể xâm nhập vào từ trường của Trái đất, do đó trong các sự kiện dữ dội, các ánh sáng phía bắc được nhìn thấy ở vĩ độ thấp hơn.

Vào năm 2022, chúng ta đã chứng kiến ​​một số màn trình diễn cực quang ngoạn mục, màn trình diễn ánh sáng tự nhiên trên bầu trời ở nhiều nơi hơn bình thường trên khắp Vương quốc Anh. Các Văn phòng Met ở Vương quốc Anh đang theo dõi một vụ phóng khối cực quang (sự phóng thích đột ngột của các hạt mang điện tích và từ trường) rời Mặt trời vào ngày 29 tháng 1 và đến Trái đất qua đêm vào ngày XNUMX tháng XNUMX, vì vậy chúng ta có thể thấy một số màn hình cực quang tuyệt đẹp ở miền bắc Scotland vào đầu tháng XNUMX.

Ánh sáng phương Bắc cũng đang được phát hiện ở miền bắc nước Anh vào mùa đông năm nay, đây là một dấu hiệu cho thấy sự gia tăng hoạt động của mặt trời.

Tại sao chuyện này lại xảy ra lúc này?

Các tia sáng mặt trời phun ra từ bề mặt của mặt trời, và chúng mở rộng ra bên ngoài khi sự phóng ra khối lượng tràng hoa việc này mang năng lượng trong cả các hạt mang điện và từ trường của chúng. Nếu một vụ phóng khối lượng vành khuyên va chạm với Trái đất, nó sẽ tương tác với từ trường của Trái đất, tạo ra một cơn bão địa từ.

Trái đất có một từ trường gần như lưỡng cực, với phần đuôi được kéo dài ra bởi gió Mặt trời, và với các cực gần với cực bắc và nam địa lý, và chính ở những vĩ độ cao này, các hạt mang điện có thể di chuyển để đến bầu khí quyển của Trái đất dễ dàng hơn.

Các hạt tích điện tấn công vào tầng trên của bầu khí quyển (tầng điện ly), làm cho nó phát sáng, tạo ra một màn hình đẹp, cực quang borealis hoặc đèn phương bắc. Đây không chỉ là những màn hình đẹp mắt, những hiện tượng thời tiết không gian khắc nghiệt này có thể ảnh hưởng đến nhiều loại hệ thống, từ nguồn cung cấp năng lượng, hàng không, vệ tinh và liên lạc vô tuyến.

Thời tiết không gian

Những thứ này có thể tạo ra dòng điện không mong muốn trong bất kỳ lưới điện nào, gây ra hư hỏng và trong trường hợp nghiêm trọng là cắt điện. Tầng điện ly cũng bị xáo trộn, ảnh hưởng đến thông tin liên lạc và xa hơn là ngoài không gian, nơi môi trường hạt tích điện trở nên tràn đầy năng lượng hơn, và có thể làm hỏng các vệ tinh.

Mặt trời có một chu kỳ hoạt động, trong những năm hoạt động thường xuyên xảy ra hiện tượng chói sáng mặt trời và phóng khối lượng đỉnh, trong khi những năm yên tĩnh, chúng hiếm khi xảy ra. Các chu kỳ mặt trời trung bình dài khoảng 11 năm nhưng thực tế khác nhau cả về thời gian và mức độ hoạt động. Có thể theo dõi mức độ hoạt động của mặt trời bằng cách đếm các vết đen - các mảng tối trên bề mặt mặt trời tương quan với khả năng xuất hiện của các vết cháy mặt trời. Vài năm qua là khoảng thời gian ít hoạt động và năng lượng mặt trời tối thiểu - mức tối thiểu về số lượng vết đen - được quan sát thấy vào cuối năm 2019. Đồng hồ năng lượng mặt trời. Chapman et Al, Thư nghiên cứu địa vật lý (2020), tác giả cung cấp

Hiện chúng ta đang ở giai đoạn gia tăng của chu kỳ hoạt động mới của mặt trời khi số lượng vết đen được nhìn thấy mỗi ngày đang tăng đều đặn. Chúng ta cũng có thể thấy hoạt động bùng phát năng lượng mặt trời ngày càng tăng. Có ba loại pháo sáng mặt trời, được đo bằng phát xạ tia X của chúng: Pháo sáng hạng X là lớn; chúng là những sự kiện lớn có thể kích hoạt mất điện vô tuyến quy mô lục địa và mất điện toàn thành phố. Pháo sáng hạng M là loại vừa; chúng có thể gây ra sự cố mất sóng vô tuyến ngắn ảnh hưởng đến các vùng cực của Trái đất. Pháo sáng lớp C rất nhỏ với ít hậu quả đáng chú ý ở đây trên Trái đất.

Vào ngày 9 tháng 12, một ngọn lửa mặt trời lớp M nổ ra gây ra một vụ phóng khối lượng đăng quang tấn công Trái đất vào ngày XNUMX tháng XNUMX, gây ra một cơn bão địa từ vừa phải. Trên 3 tháng 11 và 4, chúng tôi đã chứng kiến ​​cơn bão địa từ có cường độ mạnh nhất đổ bộ vào Trái đất kể từ tháng 2017 năm XNUMX.

Vì mỗi chu kỳ mặt trời là duy nhất cả về thời lượng và mức độ hoạt động, nên rất khó để dự đoán giai đoạn tiếp theo của chu kỳ mặt trời mới sẽ hoạt động như thế nào. Nghiên cứu gần đây đã lập bản đồ chu kỳ bất thường này theo thời gian lên đồng hồ chu kỳ năng lượng mặt trời thống nhất, được hiển thị trong hình trên.

Chúng ta có thể đọc ngược lại từ đồng hồ mặt trời để biết chúng ta đang ở đâu (hoặc khi nào) trong chu kỳ mặt trời, cũng như giúp đỡ khách du lịch kế hoạch những ngày nghỉ lễ ở Bắc Âu của họ để xem ánh sáng phía bắc, hình ảnh này cũng có thể giúp các nhà điều hành lưới điện, những người cần lên lịch bảo trì quan trọng trong thời gian thời tiết không gian yên tĩnh.

Giới thiệu về Tác giả

Sandra C Chapman, Giám đốc, Trung tâm Hợp nhất, Vũ trụ và Vật lý Thiên văn, Đại học Warwick

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách về Môi trường từ danh sách Bán chạy nhất của Amazon

"Mùa xuân im lặng"

bởi Rachel Carson

Cuốn sách kinh điển này là một bước ngoặt trong lịch sử của chủ nghĩa môi trường, thu hút sự chú ý đến tác hại của thuốc trừ sâu và tác động của chúng đối với thế giới tự nhiên. Công việc của Carson đã giúp truyền cảm hứng cho phong trào môi trường hiện đại và vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay, khi chúng ta tiếp tục vật lộn với những thách thức về sức khỏe môi trường.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

"Trái đất không thể ở được: Cuộc sống sau khi nóng lên"

của David Wallace-Wells

Trong cuốn sách này, David Wallace-Wells đưa ra lời cảnh báo rõ ràng về tác động tàn phá của biến đổi khí hậu và nhu cầu cấp thiết phải giải quyết cuộc khủng hoảng toàn cầu này. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tương lai mà chúng ta phải đối mặt nếu chúng ta không hành động.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

"Cuộc sống ẩn giấu của cây cối: Chúng cảm thấy gì, chúng giao tiếp như thế nào? Những khám phá từ một thế giới bí mật"

bởi Peter Wohlleben

Trong cuốn sách này, Peter Wohlleben khám phá thế giới kỳ thú của cây cối và vai trò của chúng trong hệ sinh thái. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm của chính Wohlleben với tư cách là người đi rừng để cung cấp những hiểu biết sâu sắc về những cách thức phức tạp mà cây cối tương tác với nhau và với thế giới tự nhiên.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

"Ngôi nhà của chúng ta đang bốc cháy: Cảnh một gia đình và một hành tinh đang gặp khủng hoảng"

của Greta Thunberg, Svante Thunberg và Malena Ernman

Trong cuốn sách này, nhà hoạt động khí hậu Greta Thunberg và gia đình cô kể lại hành trình của họ nhằm nâng cao nhận thức về nhu cầu cấp thiết phải giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Cuốn sách cung cấp một tài khoản mạnh mẽ và cảm động về những thách thức chúng ta phải đối mặt và sự cần thiết phải hành động.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

"Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên"

của Elizabeth Kolbert

Trong cuốn sách này, Elizabeth Kolbert khám phá sự tuyệt chủng hàng loạt đang diễn ra của các loài do hoạt động của con người, dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tác động của hoạt động của con người đối với thế giới tự nhiên. Cuốn sách đưa ra lời kêu gọi hành động thuyết phục để bảo vệ sự đa dạng của sự sống trên Trái đất.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng