Một nghiên cứu mới cho thấy một cơn bão mặt trời khổng lồ đã tấn công Trái đất khoảng 2.600 năm trước, mạnh hơn khoảng 10 lần so với bất kỳ cơn bão mặt trời nào được ghi nhận trong thời hiện đại.
Những phát hiện này cho thấy những vụ nổ như vậy tái diễn thường xuyên trong lịch sử Trái đất và có thể tàn phá nếu chúng tấn công ngay bây giờ, do thế giới phụ thuộc vào điện thế nào.
Mặt trời có thể bắn phá Trái đất bằng vụ nổ của các hạt năng lượng cao được gọi là sự kiện proton mặt trời. Những "cơn bão proton" này có thể gây nguy hiểm cho con người và thiết bị điện tử cả trong không gian và trên không.
Ngoài ra, khi một cơn bão proton tấn công từ trường của Trái đất - vỏ của các hạt tích điện - nó bị giữ lại bởi từ trường của Trái đất. Khi cơn bão mặt trời gây ra sự xáo trộn trong từ quyển của hành tinh chúng ta, nó được gọi là cơn bão địa từ có thể gây ra sự tàn phá trên lưới điện trên khắp hành tinh. Ví dụ, vào năm 1989, một vụ nổ mặt trời đã làm đen toàn bộ tỉnh Quebec của Canada trong vài giây, làm hỏng các máy biến áp ở tận New Jersey và gần như tắt các lưới điện của Hoa Kỳ từ giữa Đại Tây Dương qua Tây Bắc Thái Bình Dương.
Các nhà khoa học đã phân tích các cơn bão proton trong chưa đầy một thế kỷ. Như vậy, họ có thể không có ước tính tốt về tần suất các vụ phun trào mặt trời cực đoan xảy ra hoặc mức độ mạnh mẽ mà họ thực sự có thể có được.
"Ngày nay, chúng ta có rất nhiều cơ sở hạ tầng có thể bị hư hỏng nặng, và chúng ta du hành trong không khí và không gian nơi chúng ta tiếp xúc nhiều hơn với bức xạ năng lượng cao", tác giả nghiên cứu cao cấp Raimund Muscheler, một nhà vật lý môi trường tại Đại học Lund ở Thụy Điển, nói. Khoa học sống.
Theo một nghiên cứu năm 2013 từ Lloyd's of London, sự kiện được gọi là Sự kiện Carrington năm 1859 có thể đã giải phóng năng lượng gấp 10 lần so với sự kiện mất điện Quebec năm 1989, khiến nó trở thành cơn bão địa từ mạnh nhất được biết đến. Tệ hơn nữa, thế giới đã trở nên phụ thuộc nhiều hơn vào điện kể từ Sự kiện Carrington, và nếu một cơn bão địa từ mạnh tương tự xảy ra bây giờ, sự cố mất điện có thể kéo dài hàng tuần, hàng tháng hoặc thậm chí nhiều năm khi các tiện ích đấu tranh để thay thế các bộ phận chính của lưới điện, nghiên cứu năm 2013 được tìm thấy.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các nguyên tử phóng xạ bị mắc kẹt trong băng ở Greenland cho thấy một cơn bão proton khổng lồ đã tấn công Trái đất vào khoảng năm 660 B.C., một nguyên nhân có thể làm lùn sự kiện Carrington.
Nghiên cứu trước đây phát hiện ra rằng các cơn bão proton cực đoan có thể tạo ra các nguyên tử phóng xạ beryllium-10, clo-36 và carbon-14 trong khí quyển. Bằng chứng về những sự kiện như vậy có thể được phát hiện trong các vòng cây và lõi băng, có khả năng cho các nhà khoa học một cách để điều tra hoạt động của mặt trời cổ đại.
Các nhà khoa học đã kiểm tra băng từ hai mẫu lõi lấy từ Greenland. Họ đã ghi nhận sự tăng đột biến của beryllium-10 và clo-36 phóng xạ khoảng 2.610 năm trước. Điều này phù hợp với công việc trước khi kiểm tra các vòng cây gợi ý sự tăng đột biến của carbon-14 cùng một lúc.
Nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra hai cơn bão proton cổ đại khác theo cách tương tự - một đã xảy ra về A.D. 993-994, và cơn bão khác về A.D. 774-775. Thứ hai là vụ phun trào mặt trời lớn nhất được biết đến cho đến nay.
Về số lượng proton năng lượng cao, 660 B.C. và các sự kiện A.D. 774-775 lớn hơn khoảng 10 lần so với cơn bão proton mạnh nhất được thấy trong thời hiện đại, xảy ra vào năm 1956, Muscheler nói. Sự kiện A.D. 993-994 nhỏ hơn hai cơn bão cổ đại khác khoảng hai đến ba, ông nói thêm.
Vẫn chưa rõ làm thế nào những cơn bão proton cổ đại này so với Sự kiện Carrington, vì ước tính số lượng proton từ Sự kiện Carrington là rất không chắc chắn, Muscheler nói. Tuy nhiên, nếu các vụ nổ mặt trời cổ đại này "được kết nối với một cơn bão địa từ, tôi sẽ cho rằng chúng sẽ vượt quá các tình huống xấu nhất thường xảy ra dựa trên các sự kiện kiểu Carrington," ông lưu ý.
Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn để xem mức độ thiệt hại của những vụ phun trào như vậy có thể gây ra, nhưng công trình này cho thấy "những sự kiện to lớn này là một đặc điểm định kỳ của mặt trời - chúng ta hiện có ba sự kiện lớn trong suốt 3.000 năm qua", Muscheler nói. "Có thể có nhiều hơn mà chúng ta chưa khám phá."
"Chúng ta cần tìm kiếm một cách có hệ thống các sự kiện này trong kho lưu trữ môi trường để có ý tưởng tốt về các số liệu thống kê - đó là rủi ro - đối với các sự kiện đó và cả các sự kiện nhỏ hơn", Muscheler nói thêm. "Thách thức sẽ là tìm ra những cái nhỏ hơn có thể vẫn vượt quá mọi thứ chúng tôi đo được trong những thập kỷ gần đây."
Các nhà khoa học đã trình bày chi tiết phát hiện của họ trực tuyến hôm nay (11 tháng 3) trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Science.
