Giải mã sức mạnh có thể 'đánh gục' hệ thống Internet toàn cầu trong tích tắc

Đó chính là Bão Mặt Trời!

Năm 1859, nhà thiên văn học người Anh Richard Carrington (1826-1875) đã quan sát được một vụ nổ ánh sáng trắng trên bề mặt Mặt Trời. Sự kiện xảy ra cách đây 163 năm này được giới thiên văn học công nhận là cơn bão Mặt Trời lớn nhất từng được ghi nhận trong lịch sử. Họ gọi cơn bão này là Sự kiện Carrington.

Dù xảy ra cách đây hơn 160 năm nhưng đối với giới khoa học, vẫn có nhiều lo ngại về một cơn bão Mặt Trời - 'sóng thần Mặt Trời' mạnh tương tự (hoặc thậm chí mạnh hơn) Sự kiện Carrington sẽ tấn công Trái Đất thời nay - khi nhân loại ngày càng phụ thuộc vào điện nhiều hơn.

ĐIỀU GÌ XẢY RA KHI SỰ KIỆN CARRINGTON TẤN CÔNG TRÁI ĐẤT NĂM 1859?

Vào thứ Năm, ngày 2/9/1859, vào khoảng 11:18 sáng, nhà thiên văn học Richard Carrington đang điều tra một nhóm các đốm đen trên Mặt Trời (vết đen), thì ông phát hiện ra điều mà sau này ông mô tả là "một đợt bùng phát kỳ dị ánh sáng kéo dài khoảng 5 phút" trên tạp chí Monthly Notices của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh.

Trước đó, các cảm biến từ trường tại Đài quan sát Kew ở London, Anh đã phát hiện ra những nhiễu loạn từ trường bất thường trên Trái Đất từ ngày 28/8 đến ngày 7/9 năm đó, đặc biệt là vào ngày 28/8 và ngày 2/9/1859.

"Những làn sóng sáng cuộn lên liên tiếp nhanh chóng đến tận thiên đỉnh, một số tia sáng đủ để phủ một cái bóng có thể nhìn thấy được trên mặt đất", tờ Times of London đưa tin vào ngày 6/9/1859.

Nhà thiên văn học người Anh Richard Carrington, người có công quan sát được Sự kiện Carrington năm 1859. Ảnh: Internet

Sáng hôm sau trước khi Mặt Trời mọc, "bầu trời trên khắp hành tinh Trái Đất đầy những cực quang màu đỏ, xanh lá cây và tím rực rỡ đến mức có thể đọc báo dễ dàng như trong ánh sáng ban ngày.

Những người khai thác vàng ở dãy núi Rocky (Mỹ) thức dậy và pha cà phê, chuẩn bị bữa sáng vào lúc 1 giờ sáng giờ địa phương, vì nghĩ rằng Mặt Trời đã mọc vào một buổi sáng nhiều mây, theo Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA) của Mỹ thông tin.

Thường thì cực quang chỉ xuất hiện ở cực Bắc và cực Nam của Trái Đất, nhưng trong Sự kiện Carrington, người ta đã chứng kiến cực quang ở khắp các vùng nhiệt đới, bao gồm cả ở Cuba, Jamaica và Panama, và Nam bán cầu.

Trong khi đó, các đường dây điện báo đã trải qua "một trong những hiện tượng điện đáng ngạc nhiên cũng như kỳ lạ nhất", khi "một lượng điện dư thừa trong không khí" cho phép các máy điện báo gửi tin nhắn từ New York (Mỹ) đến Pittsburgh (bang Pennsylvania, Mỹ) mà không cần sự hỗ trợ của pin, theo Washington Star đưa tin năm 1859 .

Nhìn chung, Sự kiện Carrington đã ảnh hưởng đến gần một nửa số trạm điện tín ở Mỹ, theo nghiên cứu năm 2016.

BÃO ĐỊA TỪ TÀN PHÁ TRÁI ĐẤT RA SAO?

NASA giải thích, bão Mặt Trời, sự kiện bùng nổ lớn nhất trong Thái Dương Hệ, là sự phun trào dữ dội của plasma và bức xạ liên quan đến các vết đen.

Hugh Hudson, một nhà vật lý năng lượng Mặt Trời tại Đại học Glasgow ở Scotland, đã viết trong một nghiên cứu năm 2021 trên tạp chí Annual Review of Astronomy and Astrophysics rằng: Mặt Trời giải phóng cơn bão chứa luồng plasma đầy hạt tích điện khi năng lượng từ trường tích tụ trên ngôi sao của chúng ta đột ngột được giải phóng.

Bão Mặt Trời, sự kiện bùng nổ lớn nhất trong Thái Dương Hệ, là sự phun trào dữ dội của plasma và bức xạ liên quan đến các vết đen. Ảnh: NASA

Bão Mặt trời thường đi kèm với việc giải phóng các bong bóng khổng lồ bằng vật liệu Mặt Trời, được gọi là sự phun trào nhật hoa (CME). Những vụ phun trào này có thể chứa hàng tỷ tấn plasma - những đám mây gồm các hạt mang điện - có thể phóng ra ngoài không gian với tốc độ hàng triệu km mỗi giờ, NASA thông tin.

Nghiên cứu năm 2021 của Hugh Hudson ước tính rằng bức xạ từ Sự kiện Carrington có thể mang theo năng lượng khoảng 4 x 10^32 ergs, tương đương với 10 tỷ quả bom hạt nhân mạnh 1 megaton. Sự kiện Carrington đã gây ra một cơn bão địa từ khủng khiếp trên Trái Đất, Hugh Hudson lưu ý trong nghiên cứu của mình.

Theo Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ, bão địa từ (nghĩa là bão Mặt Trời đã tấn công Trái Đất) cũng có thể kích hoạt dòng điện cường độ cao trong từ quyển. Các dòng điện này có thể tạo ra nhiễu loạn từ trường trong lòng đất trên Trái Đất, có thể tạo ra các dòng điện trong các đoạn dài của vật liệu dẫn điện, chẳng hạn như đường dây điện, cáp viễn thông và đường ống.

Hệ thống điện sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng vì bão đại từ. Ảnh: Internet

Bão địa từ cũng có khả năng tàn phá hệ thống lưới điện trên Trái Đất. Năm 1989, một cơn bão địa từ đã làm mất điện toàn bộ tỉnh Quebec của Canada sau 90 giây tấn công, khiến 6 triệu khách hàng chìm trong bóng tối trong 9 giờ. Nó cũng làm hỏng máy biến áp ở bang New Jersey, Mỹ - bao gồm cả một máy biến áp ở nhà máy điện hạt nhân ; và gần như ‘hạ gục’ lưới điện của Mỹ từ Biển Đông đến Tây Bắc Thái Bình Dương, theo thông tin của  NASA .

Các cơn bão địa từ cũng có thể làm gián đoạn liên lạc vô tuyến và định vị GPS bằng cách làm cong bầu khí quyển theo những cách làm thay đổi đường đi của tín hiệu vô tuyến, NOAA lưu ý. Ví dụ, cơn bão địa từ Halloween năm 2003 đã ngăn Cục Hàng không Liên bang Mỹ cung cấp hướng dẫn định vị GPS trong khoảng 30 giờ, theo một nghiên cứu năm 2011 của Bộ An ninh Nội địa Mỹ.

Plasma Mặt Trời cũng có thể đốt nóng các lớp khí quyển trên của hành tinh Trái Đất, làm cho chúng phồng lên và có khả năng kéo các vệ tinh xuống quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO), NOAA cho biết .

NẾU TRÁI ĐẤT NGÀY NAY BỊ SỰ KIỆN CARRINGTON TẤN CÔNG - HẬU QUẢ LÀ GÌ?

Thế giới ngày nay đã trở nên phụ thuộc nhiều hơn vào điện so với thời gian khi Sự kiện Carrington xảy ra cách đây hơn 160 năm. Nếu một trận bão Mặt Trời mạnh tương tự Sự kiện Carrington hướng vào Trái Đất ngay bây giờ, nó có thể gây ra thiệt hại chưa từng có!

Khi đó, thế giới có thể sẽ phải đối phó với việc đồng thời mất GPS, mất sóng điện thoại di động và phần lớn lưới điện. Đội máy bay toàn cầu có thể phải điều phối một đợt tiếp đất hàng loạt chưa từng có nếu không có sự dẫn đường của vệ tinh. Cơ sở hạ tầng điện tử không được bảo vệ hoàn toàn có thể bị tàn phá...

Con người không nên coi nhẹ các cơn bão Mặt Trời mạnh. Khi Mặt Trời phóng điện mạnh về phía Trái Đất, năng lượng điện từ sẽ chạm vào địa cầu với tốc độ ánh sáng. Điều này va chạm với các hạt trong bầu khí quyển trên cao, gây nhiễu tín hiệu vô tuyến. Nếu vụ 'sóng thần Mặt Trời' đủ mạnh, liên lạc vô tuyến từ các hãng hàng không và mạng định vị dựa trên vệ tinh sẽ bị gián đoạn hoặc thất bại hoàn toàn.

Khoảng 30 phút sau, một luồng điện tích khổng lồ gồm các electron và proton đến, di chuyển gần với tốc độ ánh sáng. Cơn bão này làm hỏng các mạch điện tử của vệ tinh, và tất cả các phi hành gia bên ngoài mái vòm từ trường của Trái Đất có thể nhận một lượng bức xạ có thể đe dọa tính mạng!

Một nghiên cứu năm 2013 từ công ty Lloyd's of London của Anh ước tính rằng sự cố mất điện do một sự kiện cấp Carrington có thể dẫn đến doanh thu bị mất lên tới 2,6 nghìn tỷ đô la Mỹ cho riêng ngành điện Bắc Mỹ.

Nghiên cứu cũng cho thấy tình trạng mất điện toàn cầu có thể kéo dài tới hàng năm vì sự kiện như vậy có thể làm hỏng đồng thời nhiều máy biến áp siêu cao áp khó thay thế. Điều này có thể dẫn đến sự gián đoạn lớn đối với thị trường tài chính, ngân hàng, viễn thông, giao dịch kinh doanh, dịch vụ cấp cứu và bệnh viện, bơm nước, nhiên liệu và vận chuyển thực phẩm.

Tương tự, một nghiên cứu năm 2017 phát hiện ra rằng trong kịch bản mất điện nghiêm trọng nhất nếu Sự kiện Carrington tương tự gây ra cho Trái Đất ngày nay, ảnh hưởng đến 66% dân số Mỹ, thì thiệt hại kinh tế nội địa mỗi ngày có thể lên đến 41,5 tỷ đô la Mỹ; cộng thêm khoản thiệt hại 7 tỷ đô la Mỹ do gián đoạn chuỗi cung ứng quốc tế. (Nghiên cứu được tính toán bằng cách sử dụng đô la Mỹ năm 2011).

Một 'trận sóng thần Mặt Trời' bất ngờ có thể làm tê liệt Internet toàn cầu với chi phí và tác động khôn lường, được gọi là "Ngày tận thế Internet". Ảnh: Internet

Theo các chuyên gia, một cơn bão Mặt Trời mạnh tương tự Sự kiện Carrington nhắm vào Trái Đất ngày nay "sẽ có những tác động đáng kể, chủ yếu đến các hoạt động của con người trong không gian".

Ngoài ra, có bằng chứng cho thấy Mặt Trời có thể có khả năng "siêu bùng phát" có thể giải phóng năng lượng gấp 10 lần hoặc nhiều hơn Sự kiện Carrington.

Trong một nghiên cứu năm 2021 trên Tạp chí Vật lý Thiên văn , các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng không gian Kepler (hiện đã nghỉ hưu) của NASA phát hiện ra rằng trong suốt 4 năm, 15 ngôi sao giống như Mặt Trời đã giải phóng 26 trận bão Mặt Trời lớn gấp 100 lần Sự kiện Carrington.

Hơn nữa, các nhà khoa học phân tích vòng cây đã phát hiện bằng chứng về các nguyên tử carbon-14 phóng xạ từ các vụ nổ Mặt Trời. Các bằng chứng của carbon-14 được thấy vào những năm 660 trước Công nguyên, 774 sau Công nguyên và 994 sau Công nguyên có thể đến từ các siêu bùng phát mạnh hơn đáng kể so với Sự kiện Carrington.

KHI NÀO THÌ SỰ KIỆN CARRINGTON TIẾP THEO SẼ XẢY RA?

Nghiên cứu của Tạp chí Vật lý thiên văn năm 2021 phân tích dữ liệu của kính Kepler cho thấy rằng siêu bùng phát có năng lượng gấp 10 lần Sự kiện Carrington có thể xảy ra khoảng 3.000 năm một lần; và những siêu bùng phát có năng lượng gấp 100 lần Sự kiện Carrington có thể xảy ra khoảng 6.000 năm một lần.

Tuy nhiên, tốc độ mà Mặt Trời của chúng ta nói riêng có thể phóng ra các đợt bùng phát giống Sự kiện Carrington hoặc mạnh hơn "vẫn chưa được hiểu rõ", Hugh Hudson kết luận.

Theo các chuyên gia, nhân loại nên chuẩn bị cơ sở hạ tầng Internet của mình cho các cơn bão Mặt Trời trong tương lai, nếu không sẽ có nguy cơ thực sự làm gián đoạn liên lạc toàn cầu. Một 'trận sóng thần Mặt Trời' bất ngờ có thể làm tê liệt Internet toàn cầu với chi phí và tác động khôn lường, được gọi là "Ngày tận thế Internet".

Một 'trận sóng thần Mặt Trời' bất ngờ có thể làm tê liệt Internet toàn cầu. Ảnh: Internet

Tác động đầu tiên của việc mất Internet toàn cầu mà chúng ta sẽ cảm thấy là mất tất cả các khả năng liên lạc. Không chỉ tin nhắn tức thì sẽ được gửi qua mạng, mà các tin nhắn văn bản và cuộc gọi sẽ được xử lý bởi nhà cung cấp điện thoại của bạn qua Internet. Ngay cả điện thoại cố định cũ tốt cũng sẽ làm chúng ta thất vọng. Không có cuộc gọi khẩn cấp nào có thể được thực hiện trong nhiều tuần.

Toàn bộ hệ thống tài chính sẽ đi vào bế tắc trong một thời gian ngắn. Tất cả các sàn giao dịch chứng khoán trên thế giới cũng như các ngân hàng đều phụ thuộc vào Internet.

Nhiều công ty truyền thống cũng có các phần dữ liệu của họ được lưu trữ trên Internet và phụ thuộc vào nó.

Siêu thị và hiệu thuốc cũng sẽ không thể hoạt động nữa vì họ đặt hàng qua Internet. Vì vậy, sức khỏe của chúng ta và nguồn cung cấp thực phẩm của chúng ta cũng có khả năng bị đe dọa.

Với việc mất điện và Internet, tình hình trở nên nghiêm trọng gấp bội: Thực phẩm không còn được sản xuất, đặt hàng, giao hàng và làm lạnh, nhiên liệu không còn được giao, nguồn cung cấp trở nên khan hiếm và sau đó cạn kiệt hoàn toàn. Đồng thời, các bệnh viện không còn có thể điều trị cho bệnh nhân, và các công trình nước cũng không còn hoạt động...

Bởi thế, con người hãy chuẩn bị thật tốt để sẵn sàng đối phó với thảm họa không gian đáng sợ này!

Bài viết sử dụng nguồn: Live Science, Business Insider