Mua he 2009-2010

Thứ Bảy, 4 tháng 2, 2012

Bão mặt trời có đe dọa chúng ta không?

Lúc đăng bài viết này (24/01/2012), mặt trời đang sôi sục trong chu kì hoạt động 11 năm của nó. Nhiều vết đen mặt trời có thể nhìn thấy trước những người sử dụng kính thiên văn và các bộ lọc mặt trời. Các đài thiên văn vũ trụ đang phát hiện ra những tai lửa mặt trời rực rỡ - những đợt phun trào bức xạ cường độ mạnh và những sự kiện bùng nổ lớn nhất của hệ mặt trời – kéo dài hàng phút đến hàng giờ đồng hồ trên bề mặt mặt trời. Thỉnh thoảng, những đợt phun trào vật chất vành nhật hoa, hay CME – những bọt khí và từ trường khổng lồ từ mặt trời phát ra, chứa tới một tỉ tấn hạt tích điện có thể truyền đi vài triệu dặm mỗi giờ - được giải phòng vào môi trường giữa các sao. Dòng chất liệu mặt trời này đi xuyên trong không gian, và thỉnh thoảng đi tới Trái đất chúng ta. Vậy nó có gây nguy hiểm không? Chúng ta có nên lo lắng không?

+ Phóng to hình
Một tai lửa mặt trời quan sát bởi Đài thiên văn Động lực học Mặt trời (SDO) của NASA, hôm 23 tháng 1, 2012. Ảnh: SDO

Câu trả lời là không. Những cơn bão mặt trời này nhìn thật khủng khiếp, nhưng chúng không gây nguy hại đối với chúng ta đang ở trên mặt đất.

Vậy thì bão mặt trời có nguy hại gì trong không gian? Những hạt năng lượng rất cao, ví dụ như những hạt mang bởi CME, có thể gây ra sự nhiễm xạ đối với con người và những loài thú khác. Chúng sẽ nguy hiểm đối với những nhà du hành không có lớp chắn bảo vệ, ví dụ những nhà du hành đi lên mặt trăng. Liều lượng nhiễm xạ lớn có thể gây thiệt mạng.

Nhưng, đối với chúng ta đang ở trên mặt đất, bão mặt trời không nguy hiểm vì chúng ta được lá chắn khí quyển của Trái đất bảo vệ. Khí quyển và từ quyển của Trái đất đủ để bảo vệ chúng ta an toàn trên mặt đất.

+ Phóng to hình
Ảnh minh họa từ trường của Trái đất che chắn hành tinh của chúng ta trước các hạt từ mặt trời đến. Ảnh: NASA/GSFC/SVS

Tuy nhiên, bão mặt trời gây nguy hại đối với công nghệ của chúng ta. Khi một đợt phun trào vật chất vành nhật hoa đi tới khí quyển của Trái đất, nó gây ra sự nhiễu loạn tạm thời của từ trường của Trái đất. Bão mặt trời gây ra bão địa từ.

Những cơn bão mặt trời mạnh nhất gửi những dòng vật chất vành nhật hoa của chúng, chứa những hạt tích điện, vào trong không gian. Khi những hạt tích điện đó đụng độ với khí quyển của Trái đất, chúng có thể làm hỏng vệ tinh và những máy bay tầm cao do bức xạ. Chúng có thể gây gián đoạn các hệ thống viễn thông và đạo hàng. Chúng có nguy cơ làm mất điện cả thành phố.

Nhưng, khi một cơn bão mặt trời xảy ra, phải mất vài ngày thì những hạt tích điện nguy hiểm đó mới đi tới Trái đất. Khi một vụ phun trào vật chất vành nhật hoa cỡ lớn trên đường đi của nó, các vệ tinh của chúng ta có thể tạm ngừng vận hành. Những mạng lưới điện trên Trái đất có thể được định thế lại. Vân vân.

+ Phóng to hình
Một tai lửa mặt trời khổng lồ và kích cỡ thật lớn so với Trái đất nhỏ bé của chúng ta. Nhưng Trái đất ở đủ xa mặt trời nên những tai lửa này không gây nguy hiểm gì. Ảnh: NASA

Theo NASA, chu kì mặt trời hiện nay – các nhà vật lí vũ trụ gọi là Chu kì Vết đen Mặt trời 24 – sẽ đạt cực đại vào tháng 2/2013. Số lượng bão mặt trời vào cuối năm 2011 là cao và vẫn ở mức cao lúc đăng bài viết này (đầu năm 2012). Tuy nhiên, theo những tiên đoán hiện nay, chu kì vết đen mặt trời này là nhỏ nhất trong hơn 80 năm qua.

Có lí do để tin rằng những cơn bão trên mặt trời đã và đang xảy ra trong hàng tỉ năm rồi, kể từ khi có mặt trời và Trái đất xuất hiện. Nếu đúng như thế thì toàn bộ sự sống trên Trái đất đã tiến hóa dưới sự ảnh hưởng của chúng. Vì thế, khi chúng ta tiến đến một cực đại khác trong chu kì hoạt động của chúng, mặt trời chẳng làm cái gì mà nó chẳng làm hàng triệu lần trước đây. Sự khác biệt là ở chỗ ngày nay chúng ta có những công nghệ có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động của mặt trời.

Phát hiện siêu trái đất mới nằm trong vùng ở được của một ngôi sao láng giềng

Một đội khoa học quốc tế vừa phát hiện ra một siêu trái đất có khả năng ở được đang quay xung quanh một ngôi sao láng giềng. Với chu kì quỹ đạo khoảng 28 ngày và khối lượng tối thiểu gấp 4,5 lần Trái đất, hành tinh trên quay trong “vùng ở được” của ngôi sao, nơi nhiệt độ không quá nóng cũng chẳng quá lạnh cho nước thể lỏng tồn tại trên bề mặt của hành tinh. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng của ít nhất một và có khả năng hai hoặc ba hành tinh nữa đang quay xung quanh ngôi sao đó, nó ở cách Trái đất chúng ta khoảng 22 năm ánh sáng.

Ngôi sao mẹ thuộc một hệ sao ba và có thành phần khác với Mặt trời của chúng ta, với hàm lượng thấp hơn nhiều của các nguyên tố nặng hơn helium như sắt, carbon, và silicon. Khám phá này cho thấy những hành tinh có khả năng ở được có thể xuất hiện trong nhiều môi trường đa dạng hơn trước đây người ta nghĩ.

Các nhà nghiên cứu đã khai thác dữ liệu từ Đài thiên văn Nam châu Âu và phân tích nó với một phương pháp phân tích dữ liệu mới lạ. Họ còn kết hợp những phép đo mới thu từ Quang phổ kế Echelle Phân giải Cao của Đài thiên văn W.M. Keck và Quang phổ kế Tìm kiếm Hành tinh Carnegie tại Kính thiên văn Magellan II. Kĩ thuật tìm kiếm hành tinh của họ là đo lấy những chao đảo nhỏ trong chuyển động của ngôi sao gây ra bởi lực hấp dẫn của một hành tinh.

Ảnh minh họa hai hành tinh nêu trong bài báo này: b và c. Hành tinh c nằm trong vùng ở được của ngôi sao mẹ. Hành tinh b thì quá nóng. Ảnh: Guillem Anglada-Escudé

Ngôi sao mẹ, tên gọi là GJ 667C, là một sao lùn loại M. Hai ngôi sao còn lại trong hệ sao ba (GJ 667AB) là một cặp sao lùn K màu cam, với hàm lượng của những nguyên tố nặng chỉ bằng 25% so với Mặt trời của chúng ta. Những nguyên tố nặng là viên gạch cấu trúc của những hành tinh đất đá, nên người ta nghĩ ít có khả năng cho những hệ sao đã tiêu hao hết kim loại có được nhiều hành tinh khối lượng thấp. Khám phá này gợi ý rằng thiên hà của chúng ta phải đang ẩn chứa hàng tỉ hành tinh có khả năng ở được.

Trước đây, GJ 667C đã từng được quan sát thấy có một siêu trái đất (GJ 667Cb) với chu kì 7,2 ngày, tuy nhiên kết quả này chưa bao giờ được công bố. Hành tinh này quay quá gần ngôi sao mẹ nên nó sẽ quá nóng cho nước tồn tại ở thể lỏng. Nghiên cứu mới bắt đầu với mục tiêu là thu được những thông số quỹ đạo của siêu trái đất này.

Nhưng ngoài ứng cử viên đầu tiên này, đội nghiên cứu còn tìm thấy dấu hiệu rõ ràng của một hành tinh mới (GJ 667Cc) với chu kì quỹ đạo 28,15 ngày và khối lượng tối thiểu gấp 4,5 lần Trái đất. Hành tinh mới nhận 90% ánh sáng mà Trái đất nhận. Tuy nhiên, vì đa phần ánh sáng tới của nó thuộc về miền hồng ngoại, nên hành tinh cũng sẽ hấp thụ một phần trăm cao hơn của năng lượng tới này. Khi xét đồng thời cả hai hiệu ứng, người ta thấy hành lượng năng lượng mà ngôi sao trên hấp thụ từ ngôi sao của nó bằng với lượng năng lượng mà Trái đất chúng ta hấp thụ từ Mặt trời.

Đội nghiên cứu tìm thấy hệ ba trên còn có khả năng chứa một hành tinh khí khổng lồ và một siêu trái đất nữa với chu kì quỹ đạo 75 ngày. Tuy nhiên, hai khả năng này cần có thêm quan sát mới có thể xác nhận.