Nhìn bằng mắt thường, Mặt trời đưa năng lượng vào trạng thái liên tục, ổn định, không thay đổi trong lịch sử loài người. (Don Tiết nhìn mặt trời bằng mắt thường!) Nhưng các kính viễn vọng được điều chỉnh theo các phần khác nhau của phổ điện từ cho thấy bản chất thực sự của Mặt trời: Một quả cầu plasma chuyển động, có sức sống hỗn loạn. Và sự năng động, nhiễu loạn từ tính đó tạo ra thời tiết không gian.
Thời tiết không gian chủ yếu là vô hình đối với chúng ta, nhưng phần chúng ta có thể thấy là một trong những màn hình tuyệt đẹp nhất của thiên nhiên, cực quang. Cực quang được kích hoạt khi vật chất năng lượng từ Mặt trời đâm vào từ trường Trái đất. Kết quả là các dải màu lung linh, thay đổi nhìn thấy ở vĩ độ phía bắc và phía nam, còn được gọi là đèn phía bắc và phía nam.
Có hai điều có thể gây ra cực quang, nhưng cả hai đều bắt đầu với Mặt trời. Việc đầu tiên liên quan đến ngọn lửa mặt trời. Các khu vực hoạt động mạnh trên bề mặt Sun Sun tạo ra nhiều ngọn lửa mặt trời, đột ngột, tăng cục bộ về độ sáng của Sun Sun. Thông thường, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, một ngọn lửa mặt trời được kết hợp với sự phóng đại khối (CME).
Phóng ra khối vành là sự phóng điện của vật chất và bức xạ điện từ vào không gian. Plasma từ hóa này chủ yếu là các proton và electron. Việc phóng CME thường chỉ phân tán vào không gian, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Nếu nó nhắm vào hướng Trái đất, nhiều khả năng chúng ta sẽ tăng hoạt động cực quang.
Nguyên nhân thứ hai của cực quang là các lỗ vành trên bề mặt Sun Sun. Lỗ vành là một khu vực trên bề mặt Mặt trời mát hơn và ít đậm đặc hơn các khu vực xung quanh. Các lỗ vành là nguồn của các dòng vật chất chuyển động nhanh từ Mặt trời.
Cho dù đó là một khu vực hoạt động trên Mặt trời đầy ánh sáng mặt trời, hay liệu nó có phải từ một lỗ vành hay không, kết quả đều như nhau. Khi sự phóng điện từ Mặt trời tấn công các hạt tích điện trong từ quyển của chúng ta với lực đủ mạnh, cả hai có thể bị ép vào bầu khí quyển phía trên của chúng ta. Khi họ đạt đến bầu khí quyển, họ từ bỏ năng lượng của họ. Điều này khiến các thành phần trong bầu khí quyển của chúng ta phát ra ánh sáng. Bất cứ ai đã chứng kiến cực quang đều biết ánh sáng đó có thể nổi bật đến mức nào. Các mô hình dịch chuyển và lung linh của ánh sáng là mê hoặc.
Các cực quang xảy ra trong một khu vực được gọi là hình bầu dục cực quang, thiên về phía đêm của Trái đất. Hình bầu dục này được mở rộng bởi khí thải mặt trời mạnh hơn. Vì vậy, khi chúng ta quan sát bề mặt của Mặt trời để tăng hoạt động, chúng ta thường có thể dự đoán các cực quang sáng hơn sẽ nhìn thấy rõ hơn ở các vĩ độ phía nam, do sự mở rộng của hình bầu dục cực quang.
Một cái gì đó xảy ra trên bề mặt Mặt trời trong vài ngày qua có thể báo hiệu cực quang tăng trên Trái đất, tối nay và ngày mai (28 tháng 3, 29 tháng 3). Một tính năng được gọi là lỗ vành xuyên xích đạo đang đối mặt với Trái đất, điều đó có thể có nghĩa là một cơn gió mặt trời mạnh sắp đánh vào chúng ta. Nếu có, hãy nhìn về phía bắc hoặc phía nam vào ban đêm, tùy thuộc vào nơi bạn sống, để xem cực quang.
Tất nhiên, cực quang chỉ là một khía cạnh của thời tiết không gian. Chúng giống như cầu vồng, vì chúng rất đẹp và chúng vô hại. Nhưng thời tiết không gian có thể mạnh hơn nhiều và có thể tạo ra hiệu ứng lớn hơn nhiều so với cực quang. Đó là lý do tại sao có một nỗ lực ngày càng tăng để có thể dự đoán thời tiết không gian bằng cách xem Mặt trời.
Một cơn bão mặt trời đủ mạnh có thể tạo ra một CME đủ mạnh để làm hỏng những thứ như hệ thống điện, hệ thống định vị, hệ thống thông tin liên lạc và vệ tinh. Sự kiện Carrington năm 1859 là một sự kiện như vậy. Nó tạo ra một trong những cơn bão mặt trời lớn nhất được ghi nhận.
Cơn bão đó xảy ra vào ngày 1 và 2 tháng 9 năm 1859. Trước đó là sự gia tăng các điểm mặt trời và ngọn lửa đi kèm với CME được các nhà thiên văn học quan sát thấy. Các cực quang gây ra bởi cơn bão này đã được nhìn thấy ở phía nam như Caribbean.
Cơn bão tương tự ngày hôm nay, trong thế giới công nghệ hiện đại của chúng ta, sẽ tàn phá. Vào năm 2012, chúng tôi gần như đã tìm ra chính xác mức độ thiệt hại của một cơn bão có cường độ như thế nào. Một cặp CME mạnh mẽ như Sự kiện Carrington đang lao thẳng về Trái đất, nhưng suýt bỏ lỡ chúng tôi.
Chúng tôi đã học được rất nhiều về các cơn bão mặt trời và mặt trời kể từ năm 1859. Bây giờ chúng tôi biết rằng hoạt động của Sun Sun là theo chu kỳ. Cứ sau 11 năm, Mặt trời lại trải qua chu kỳ của nó, từ cực đại mặt trời đến cực tiểu mặt trời. Tối đa và tối thiểu tương ứng với các khoảng thời gian hoạt động của vết đen mặt trời tối đa và hoạt động của vết đen mặt trời tối thiểu. Chu kỳ 11 năm đi từ tối thiểu đến tối thiểu. Khi hoạt động của Sun Sun ở mức tối thiểu trong chu kỳ, hầu hết các CME đều đến từ các lỗ vành.
Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA (SDO) và Đài quan sát mặt trời và mặt trời kết hợp ESA / NASA (SOHO) là các đài quan sát không gian được giao nhiệm vụ nghiên cứu Mặt trời. SDO tập trung vào Mặt trời và từ trường của nó, và sự thay đổi ảnh hưởng đến sự sống trên Trái đất và các hệ thống công nghệ của chúng ta. SOHO nghiên cứu cấu trúc và hành vi của nội thất mặt trời, và cả cách thức gió mặt trời được tạo ra.
Một số trang web khác nhau cho phép bất cứ ai kiểm tra hành vi của Mặt trời và xem thời tiết không gian có thể xảy ra theo cách của chúng tôi. Trung tâm dự báo thời tiết không gian vũ trụ NOAA có một loạt dữ liệu và trực quan hóa để giúp hiểu những gì diễn ra với Mặt trời. Cuộn xuống dự báo Aurora để xem trực quan hóa hoạt động cực quang dự kiến.
Trang web Thời tiết Không gian của NASA chứa tất cả các loại tin tức về các nhiệm vụ và khám phá của NASA xung quanh thời tiết không gian. SpaceWeatherLive.com là một trang web chạy tình nguyện cung cấp thông tin thời gian thực về thời tiết không gian. Bạn thậm chí có thể đăng ký để nhận thông báo về cực quang sắp tới và hoạt động năng lượng mặt trời khác.
