Phát hiện vành đai bí ẩn quanh Trái đất sau bão Mặt trời

Vào tháng 5-2024, một cơn bão Mặt trời dữ dội đã tác động đến Trái đất, mạnh đến mức ảnh hưởng của nó còn được ghi nhận dưới đáy đại dương.

Theo Science Alert, hành tinh của chúng ta đã bị bao phủ bởi một luồng hạt năng lượng cao, làm rung chuyển từ trường Trái đất và tạo ra những dải sáng rực rỡ trên bầu trời khi cực quang xuất hiện ở các vĩ độ thấp hơn nhiều so với bình thường.

Các vành đai bí ẩn quanh Trái đất

Tuy nhiên, ảnh hưởng của cơn bão này còn sâu rộng hơn thế, như các nhà khoa học mới đây tiết lộ. Trong những tháng sau cơn bão, Trái đất xuất hiện hai vành đai bức xạ tạm thời mới chứa các hạt năng lượng cao, bị giữ lại bởi từ trường của hành tinh.

Hiện tượng này không phải chưa từng thấy trước đây. Các cơn bão địa từ mạnh cũng từng tạo ra những đai bức xạ tạm thời, nhưng cơn bão Mặt trời vào tháng 5-2024 đã mang đến điều chưa từng được phát hiện, đó là các proton năng lượng cao trong một trong những đai mới.

"Khi chúng tôi so sánh dữ liệu trước và sau cơn bão, tôi đã phải thốt lên: 'Đây là một điều hoàn toàn mới'", nhà vật lý Xinlin Li từ Đại học Colorado Boulder cho biết. "Thật sự kinh ngạc".

Trái đất có hai vành đai bức xạ vĩnh cửu được gọi là vành đai Van Allen. Một vành đai bên trong gần hành tinh hơn và một vành đai bên ngoài bao quanh cả hai. Những đai này đóng vai trò như một lá chắn bảo vệ Trái đất khỏi sự tấn công trực tiếp của các hạt từ Mặt trời, giúp duy trì sự sống trên hành tinh.

Giữa hai vành đai Van Allen, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hai vành đai mới, một vành đai chủ yếu chứa các electron từng được ghi nhận trước đây, và một vành đai chứa các proton năng lượng cao - điều chưa từng có trước đó.

"Đây là các electron và proton có năng lượng rất cao đã lọt vào môi trường từ trường bên trong Trái đất", nhà thiên văn học David Sibeck từ Trung tâm Không gian Goddard của NASA nhận định. "Một số hạt thậm chí có thể tồn tại ở đó rất lâu".

Các vành đai bức xạ mới này tồn tại lên đến ba tháng, lâu hơn nhiều so với những đai tạm thời trước đây do các cơn bão Mặt trời tạo ra - chỉ vài tuần.

Tiếp tục các nghiên cứu để tìm hiểu

Những cơn bão Mặt trời tiếp theo vào tháng 6 và tháng 8-2024 đã làm phân tán phần lớn các hạt trong vành đai bức xạ mới, khiến mật độ của chúng giảm đáng kể. Tuy nhiên, một số hạt vẫn còn tồn tại, trôi nổi quanh Trái đất.

Hơn thế nữa vành đai proton có thể tồn tại hơn một năm. Các phép đo đang tiếp tục được thực hiện để xác định tuổi thọ và tốc độ phân rã của nó.

Việc hiểu rõ các hạt bức xạ này rất quan trọng, vì chúng có thể gây nguy hiểm cho các vệ tinh trong quỹ đạo Trái đất. Hiểu được mật độ hạt và tác động của bão Mặt trời sẽ giúp các kỹ sư thiết kế chiến lược bảo vệ công nghệ không gian.

Hiện tại mức độ nguy hiểm của các vành đai bức xạ mới vẫn chưa được xác định. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ làm rõ rủi ro mà chúng, cũng như các đai bức xạ mới khác trong tương lai, có thể gây ra. 

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Geophysical Research: Space Physics.