Gió Mặt Trời sẽ thắp sáng Trái Đất tối hôm nay bằng cực quang

Robert Rutledge, một chuyên gia dự báo tại Trung tâm dự báo thời tiết vũ trụ Hoa Kỳ tại Colorado, cho biết đêm nay Trái Đất sẽ bị ảnh hưởng bởi một cơn bão Mặt Trời cấp độ G3 hình thành từ một vết đen lạ thường có tên lỗ Coronal (lỗ Nhật hoa), xuất hiện khi từ trường của Mặt Trời thoát ra ngoài khí quyển cùng với những cơn gió ở tốc độ cao, trên bề mặt ngôi sao này.

Theo ước tính, tốc độ của những cơn gió Mặt Trời hướng đến Trái Đất lên tới 1000km/s, tức nhanh gấp 2,5 lần so với thông thường. Mặc dù vậy, hiện tượng lần này được dự báo là sẽ không gây thiệt hại nghiêm trọng đối với những người trên Trái Đất nhưng sẽ tạo ra những sự khác biệt đối với những phi hành gia ngoài vũ trụ.

Gió Mặt Trời là một luồng hạt điện tích giải phóng từ vùng thượng quyển của Mặt Trời. Khi gió này được phát ra từ những ngôi sao khác với Mặt Trời của chúng ta thì nó còn được gọi là gió sao. Gió Mặt Trời mang các hạt electron và proton ở năng lượng cao, khoảng 500 KeV, vì thế chúng có khả năng thoát ra khỏi lực hấp dẫn của các ngôi sao nhờ năng lượng nhiệt cao này.

Nhiều hiện tượng có thể được giải thích bằng gió Mặt Trời, trong đó bao gồm: bão từ, khi dòng hạt mang điện này tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái Đất; hiện tượng cực quang, được sinh ra khi các hạt trong gió Mặt Trời tương tác với từ trường của các hành tinh và tạo nên các màu sắc đặc trưng ở ban đêm trên bầu trời; lời giải thích tại sao đuôi của các sao chổi luôn luôn hướng ra ngoài Mặt Trời; cùng với sự hình thành của các ngôi sao ở khoảng cách xa.

Khi gió Mặt Trời tới Trái Đất, nó có tốc độ khoảng từ 400 km/s đến 700 km/s. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến từ quyển của Trái Đất. Ở phía trước từ quyển, các dòng điện tạo ra lực ngăn chặn gió mặt trời và làm đổi hướng nó ở xung quanh vành đai bảo vệ. Hiện tượng tương tự cũng xảy ra với các hành tinh trong hệ Mặt Trời có từ quyển.

Cực quang xuất hiện là do các hạt mang điện trong luồng vật chất từ Mặt Trời phóng tới hành tinh, khi các hạt này tiếp xúc với từ trường của hành tinh thì chúng bị đổi hướng do tác dụng của lực Lorentz. Lực này làm cho các hạt chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc dọc theo đường cảm ứng từ của hành tinh. Tại hai cực các đường cảm ứng từ hội tụ lại và làm cho các hạt mang điện theo đó đi sâu vào khí quyển của hành tinh.

Khi đi sâu vào khí quyển các hạt mang điện va chạm với các phân tử, nguyên tử trong khí quyển hành tinh và kích thích các phân tử này phát sáng. Do thành phần khí quyển hành tinh chứa nhiều khí khác nhau, khi bị kích thích mỗi loại khí phát ra ánh sáng có bước sóng khác nhau, tức là nhiều màu sắc khác nhau do đó tạo ra nhiều dải sáng với nhiều màu sắc trên bầu trời ở hai cực.

Màu cụ thể nào đó của cực quang phụ thuộc vào loại khí cụ thể của khí quyển và trạng thái tích điện của chúng cũng như năng lượng của các hạt đâm vào khí của khí quyển. Nguyên tử oxy chịu trách nhiệm cho hai màu chính là lục (bước sóng 557,7 nm) và đỏ (630,0 nm) ở các cao độ cao. Nitơ sinh ra màu lam (bước sóng 427,8 nm) cũng như màu đỏ biến đổi nhanh từ ranh giới thấp của các cung cực quang đang hoạt động.

Theo Rutledge, người dân tại khu vực Châu Á, Châu Âu và Bắc Mỹ sẽ có thể chiêm ngưỡng được sự kiện đặc biệt này nếu họ rời bỏ những khu đô thị với quá nhiều ánh sáng nhân tạo. Thời gian thích hợp nhất là vào tối muộn và nừa đêm.

Tham khảo Bloomberg, NOAA