Bão mặt trời hay gió mặt trời là một luồng hạt điện tích giải phóng từ vùng thượng quyển của các ngôi sao. 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.
Bão mặt trời là gì?
Bão mặt trời hay gió mặt trời là một luồng hạt điện tích giải phóng từ vùng thượng quyển của các ngôi sao. 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.
Bão mặt trời mang các hạt electron và proton ở năng lượng cao, 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.
Bão mặt trời là nguyên nhân dẫn đến các trận bão từ, và nó có liên hệ trực tiếp đến hiện tượng cực quang của Trái đất và trên các hành tinh khác.
Ngoài ra, bão Mặt trời còn gây ra hiện tượng nguy hiểm hơn là gió Mặt trời CME, xảy ra khi vật liệu ion hóa cao của Mặt trời bị giải phóng vào không gian. Do CME bao gồm các vật chất chứ không phải sóng điện từ, nên có thể phải mất hơn 1 ngày để nó từ Mặt trời tiếp cận Trái Đất.
Nếu CME nhắm trực tiếp đến Trái Đất, từ trường có thể thay đổi hình dạng tạo thành một quá trình gọi là bão địa từ, làm ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử.
Năm 1859, một cơn gió Mặt trời khổng lồ đã tiếp cận Trái Đất, khiến một số cột viễn thông và đường ray phát sinh tia lửa điện, tạo ra hiện tượng cực quang ở các khu vực như Havana, Cuba.
Sự kiện này được Richard Carrington quan sát và ghi lại, sau này đây được gọi là sự kiện Carrington. Năm 1989, gió Mặt trời đổ bộ Trái Đất cũng đã khiến Quebec và phía đông bắc nước Mỹ mất điện trong 9 giờ đồng hồ.
Ảnh hưởng của bão mặt trời
Gió Mặt Trời là nguyên nhân dẫn đến các trận bão từ, và nó có liên hệ trực tiếp đến hiện tượng cực quang của Trái Đất và trên các hành tinh khác.
Khi gió Mặt Trời tới Trái Đất, nó có tốc độ khoảng từ 400km/s đến 700km/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.
Bão từ trên Trái đất
Bão từ, còn gọi là bão địa từ trên Trái Đất, là những thời kỳ mà kim la bàn dao động mạnh. Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng bão từ.
- Nguyên nhân thứ nhất do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng nổ trên Mặt Trời, hay còn gọi là gió Mặt Trời tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái Đất.
- Nguyên nhân thứ hai là thỉnh thoảng lại có sự kết nối từ trường của Trái Đất với từ trường của Mặt Trời.
Đây là một hiện tượng hiếm khi xảy ra trong môi trường vũ trụ bao la, tuy nhiên, mỗi khi có sự kết nối từ trường này các hạt điện tích di chuyển dọc theo từ trường, có thể đi vào từ quyển dễ dàng, tổng hợp lên dòng điện và làm cho từ thông biến đổi theo thời gian. Trong những dịp này Mặt Trời phát ra một lượng chất cực quang khi các đường sức từ của Trái Đất và Mặt Trời được kết lối một cách trực tiếp.
Ảnh hưởng đến con người
Khi bão từ hoạt động mạnh, tác động lên hệ thống thần kinh thực vật, ảnh hưởng đến dịch thể trong cơ thể (vì 70% cơ thể là nước) sẽ dẫn tới ảnh hưởng tới hệ tim mạch, tới nhịp tim, gây đau đầu, tăng huyết áp… Vào thời điểm bão từ hoạt động mạnh, người bị bệnh tim mạch, huyết áp cao sẽ có nguy cơ bị nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não, tăng huyết áp… Do đó, những bệnh nhân mắc các bệnh trên cần được nghỉ ngơi trong nhà, tránh ra ngoài.
Nếu nhà cao tầng, tường dày, thoáng khí thì càng tốt, vì sẽ giảm được các sóng điện từ từ ngoài vào. Trong trường hợp buộc phải ra ngoài, bệnh nhân cần đi ô tô, tránh ra nắng không đội mũ, không có dụng cụ bảo vệ cơ thể.
Khi có sự biến động không tốt cho sức khỏe, cần uống đủ nước, tránh lo âu, tránh những kích thích không tốt cho tâm lý. Nặng hơn, mệt mỏi hơn thì cần đưa bệnh nhân đi cấp cứu
Cực quang
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.
Cực quang xuất hiện là do các hạt mang điện trong luồng vật chất từ Mặt Trời phóng tới 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.
Ảnh hưởng đến động vật
Một loạt các nghiên cứu sau đó được thực hiện bởi Fromme và một số nhà nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng động vật có khả năng nhận biết các thay đổi của từ trường. Động vật hay như những con chuột đồng, kỳ giông, chim sẻ, cá hồi, tôm hùm, và cả vi sinh vật nữa, đều có thể cảm nhận được từ trường.