Hai vết đen mới đã kết thúc một khoảng thời gian dài tương đối yên tĩnh trên bề mặt ngôi sao chủ của chúng ta, báo hiệu sự khởi đầu của một chu kỳ hoạt động của vết đen mặt trời 11 năm mới - dẫn đến thời tiết không gian đôi khi kịch tính có thể phá vỡ liên lạc và lưới điện ở đây trên Trái đất .
Hai vết đen mới, được xem như NOAA 2753 và 2754, đã được nhìn thấy trên 24 tháng 12 của Solar Dynamics Observatory của NASA - một vệ tinh mà màn hình bên ngoài và bên trong của mặt trời từ một quỹ đạo địa tĩnh hơn 22.000 dặm (hơn 35.000 km) ở trên bề mặt của Trái Đất.
Đây là những vết đen đáng kể đầu tiên được nhìn thấy kể từ tháng 11 năm 2019 và cho thấy sự khởi đầu của chu kỳ vết đen mặt trời mới - được gọi là Chu kỳ Mặt trời 25, hay SC25 - dự kiến sẽ đạt đến đỉnh cao mới của hoạt động từ tính trong khoảng năm năm.
Các vết đen có thể nhìn thấy được gây ra bởi sự xáo trộn từ tính trong mặt trời làm thay thế lớp bên ngoài sáng của nó và làm lộ ra các lớp bên trong hơi lạnh (và tối hơn), thường trong vài ngày nhưng đôi khi trong vài tuần. Chúng có thể khác nhau về kích thước, nhưng thường rộng lớn - thường lớn hơn nhiều so với toàn bộ Trái đất.
"Mặt trời là không tì vết từ ngày 14 tháng 11 cho đến ngày 23 tháng 12", Jan Janssens, chuyên gia truyền thông của Trung tâm Xuất sắc Mặt trời ở Brussels, Bỉ, nơi điều phối các nghiên cứu về mặt trời cho biết. "Khoảng thời gian 40 ngày không tì vết này là dài nhất trong hơn 20 năm qua", ông nói với Live Science trong một email.
Thời gian kéo dài như vậy mà không có vết đen mặt trời thường xảy ra vào khoảng thời gian được gọi là "cực tiểu mặt trời" - thời gian hoạt động của vết đen mặt trời thấp nhất giữa hai chu kỳ mặt trời, Janssens nói.
Mặc dù các nhà khoa học sẽ không có đủ dữ liệu trong sáu tháng nữa để tuyên bố bắt đầu chu kỳ vết đen mặt trời mới, "Điều này dường như cho thấy SC25 đang dần hình thành và chúng ta đang hoặc đã vượt qua mức tối thiểu của chu kỳ mặt trời", Janssens nói.
Chu kỳ vết đen
Các chu kỳ vết đen mặt trời 11 năm là do sự quay của mặt trời trong không gian, theo NASA. Khi ngôi sao quay khoảng 27 ngày một lần, vật chất của nó hoạt động giống như một chất lỏng, do đó đường xích đạo của nó quay nhanh hơn nhiều so với các cực của nó.
Điều đó làm cho từ trường cực mạnh của mặt trời ngày càng trở nên "rối" hơn - và các vết đen mặt trời và hoạt động từ tính khác của nó trở nên dữ dội hơn - cho đến khi toàn bộ ngôi sao đảo ngược cực từ của nó (giống như điện tích, nhưng trong trường hợp này, trạng thái ở phía bắc hoặc miền Nam). Đó là một chút như thể Trái đất chuyển hướng cực bắc và cực nam của nó cứ sau vài năm.
Sự thay đổi cực của mặt trời làm cho hoạt động từ tính của nó - và các vết đen mặt trời - cuối cùng bị tắt, dẫn đến cực tiểu mặt trời. Nhưng từ trường quay của mặt trời dần dần bị rối trở lại và chu kỳ vết đen mặt trời bắt đầu lại.
Các vết đen từ chu kỳ mới và cũ có thể trùng lặp theo tháng hoặc thậm chí nhiều năm, Janssens nói, nhưng những vết mới có thể được phân biệt là thành viên của chu kỳ SC25 mới bởi cực tính từ của chúng - đảo ngược của chu kỳ SC24 cũ.
Các điểm mới cũng xảy ra ở một vĩ độ tương đối cao ở bán cầu bắc và nam của mặt trời - trong khoảng từ 25 đến 30 độ từ xích đạo - trong khi các vết đen của chu kỳ cũ xuất hiện trong một vài độ của đường xích đạo, ông nói.
Chu kỳ SC25 hiện được dự kiến sẽ đạt đến đỉnh điểm vào khoảng năm 2024, trước khi giảm xuống mức tối thiểu mới vào khoảng năm 2031, theo dự đoán của Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian.
Nhưng "chắc chắn trong năm 2020 vẫn còn nhiều ngày không tì vết phía trước và hoạt động của mặt trời sẽ vẫn ở mức rất thấp đến thấp", Janssens nói.
Năng lượng mặt trời tối thiểu
Khi chu kỳ vết đen mặt trời mới đạt đến đỉnh điểm, hoạt động từ tính của mặt trời tăng lên có thể có những ảnh hưởng đáng kể ở đây trên Trái đất.
Các vết đen mặt trời lớn và phức tạp có thể dẫn đến sự phun trào bức xạ từ bề mặt mặt trời, được gọi là ngọn lửa mặt trời; trong khí thải mạnh mẽ của vật liệu mặt trời được gọi là bão proton; và trong những đám mây lớn, dày đặc của các hạt năng lượng được gọi là xuất tinh khối vành.
Tất cả ba loại sự kiện có thể dẫn đến sự gián đoạn đối với thông tin liên lạc, điều hướng máy bay và lưới điện của chúng tôi, nhà vật lý năng lượng mặt trời Dean Pesnell thuộc Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, nhà khoa học dự án của Đài thiên văn Động lực học Mặt trời cho biết.
Các hạt tích điện từ các cơn bão proton và sự phóng đại khối của vành cũng có thể tạo ra các cực quang sống động trên Trái đất.
Vệ tinh trong quỹ đạo Trái đất thấp có thể chịu lực cản tăng lên khi các lớp khí quyển bên ngoài bị đốt nóng bởi hoạt động của mặt trời, điều này có thể khiến quỹ đạo của chúng phân rã nhanh hơn; sự gia tăng bức xạ mặt trời có thể ảnh hưởng đến các phi hành gia bên ngoài từ trường bảo vệ của Trái đất.
"Tất cả những điều này là những gì chúng ta thấy là hiệu ứng thời tiết không gian", Pesnell nói với Live Science: "làm hại vệ tinh của chúng ta, liều phóng xạ cho các phi hành gia, kéo vệ tinh - tất cả những tác động mà chúng ta lo lắng từ mặt trời."
