Tận thế của công nghệ: Vì sao chúng ta cần một tấm khiên khổng lồ để tự bảo vệ khỏi Mặt trời

Chúng ta cần một bức tường không gian để có thể tự bảo vệ mình khỏi những vệt loá của Mặt trời.

> Bão mặt trời có thể xoá sổ mọi thiết bị công nghệ trên Trái đất trong vòng 100 năm tới

> Bão mặt trời có khiến cả thế giới diệt vong?

Bạn có thể tưởng tượng ra một thế giới không có Facebook, Google Maps và ảnh selfie? Nghe chẳng giống như một thế giới đáng sống nhưng nếu chúng ta không bắt đầu nghĩ đến việc bảo vệ Trái đất khỏi Mặt trời, thì ngày tận thế của công nghệ rất có khả năng sẽ diễn ra trong thế kỷ này.

Avi Loeb và Manasvi Lingam từ Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian cũng nhắc đến điều này trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Astrophysical của mình. Hai nhà khoa học cho rằng chúng ta đang đánh giá quá thấp mức độ nguy hiểm của Mặt trời.

Biện pháp của họ là gì? Xây dựng một tấm khiên nặng 105 tấn trong vũ trụ. Nhưng bằng cách nào? Và chúng ta có thật sự cần đến nó?

Kịch bản ác mộng

Đó sẽ là một cơn Siêu bão Mặt trời. Mặt trời có thể là nguồn cung của sự sống nhưng nguồn năng lượng khó lường của nó có thể gây ra thảm họa. Một vệt lóa Mặt trời khổng lồ chứa đựng năng lượng đủ để hạ gục những vệ tinh và hệ thống truyền thông, gây thiệt hại đến các công nghệ kỹ thuật số mà chúng ta vẫn sử dụng hàng ngày, gồm cả smartphone, TV, và radio.

Chỉ dựa vào mức độ phụ thuộc của chúng ta với công nghệ vệ tinh trong việc định vị, truyền thông và giải trí thì đây thật sự là một vấn đề lớn. Một cơn Siêu bão Mặt trời có thể làm tê liệt hệ thống định vị vệ tinh bằng cách làm gián đoạn đường truyền vô tuyến giữa các vệ tinh và các thiết bị trên mặt đất. Đặc biệt, máy bay và tàu thuyền cũng sẽ chịu ảnh hưởng. Một số vệ tinh sẽ bị phá hủy, cả hệ thống vệ tinh sẽ suy yếu đi bởi sự kiện này, khiến cho việc phóng những vệ tinh mới trở nên cần thiết.

Có lẽ phát hiện chính của nghiên cứu này là thiệt hại kinh tế gây ra bởi một vệt lóa Mặt trời xảy ra sau 150 năm nữa sẽ tương đương với GDP hiện tại của Hoa Kỳ. Nên đây là vấn đề về sự bảo hiểm đối với một thảm họa kinh tế.

Dâng trào Mặt trời

Một cơn Bão Mặt trời mãnh liệt có thể gây ra sự tăng dòng điện đột ngột, làm vô hiệu hóa các lưới điện. Kịch bản tệ nhất là các lực địa từ gây thiệt hại đến sự truyền tải của các lưới điện siêu cấp trong hàng tuần hoặc hàng tháng. Các quốc gia phát triển thường có một lượng dư thừa đáng kể trong lưới điện nhưng phần lớn các quốc gia còn lại trên thế giới thì không.

Một vấn đề nữa là sự tăng cường bức xạ. Những máy bay đang hoạt động khi xảy ra một cơn Siêu bão Mặt trời sẽ bị phơi nhiễm một liều lượng lớn bức xạ.

Giả thuyết vệt lóa Mặt trời tiếp theo sẽ xuất hiện trong vòng 100 năm, các nhà nghiên cứu của Harvard đã so sánh các bản ghi chép về địa chất học với dữ liệu về hoạt động của các ngôi sao tương đồng với kích cỡ Mặt trời của chúng ta. Họ tính toán được rằng các vệt lóa Mặt trời siêu nguy hiểm với "cấp độ tuyệt chủng" chỉ xảy ra mỗi 20 triệu năm, nhưng một vệt lóa ở "cấp độ tận thế của công nghệ" thì lại rất có khả năng sẽ xuất hiện.

Sự kiện Carrington

Minh chứng số một là điều được gọi bởi cái tên Sự kiện Carrington, trường hợp nổi tiếng nhất về sự nguy hiểm của thời tiết vũ tụ từng được ghi nhận. Nó xảy ra vào tháng 9 năm 1859, khi một vệt lóa khổng lồ được ghi nhận từ Mặt trời kích hoạt cơn Bão Mặt trời lớn nhất trong vòng 500 năm. Nó loại bỏ các đường dây điện tín và gây hỏa hoạn tại các trạm điện tín ở Châu Âu và Bắc Mỹ.

Một sự cố lớn khác xảy ra vào năm 1989 đã gây mất điện ở Canada, khiến cho sáu triệu người không có điện trong vòng 9 giờ, trong khi vào năm 2010, một cơn siêu bão tương tự như Cơn bão gây ra Sự kiện Carrington đã đánh hụt vào Trái đất. Một vài ước tính cho thấy thiệt hại kinh tế rơi vào khoảng 2,6 nghìn tỷ USD và phải mất khoảng 4 năm để phục hồi.

Xét về mức độ phụ thuộc của chúng ta vào công nghệ và hệ thống truyền thông, thì mối nguy hại khi bị tấn công bởi hiện tượng thời tiết vũ trụ khắc nghiệt này đang ở mức cao hơn bao giờ hết. Liệu chúng ta đã sẵn sàng?

Phòng tuyến tự nhiên của Trái đất

Chúng ta đang có một lớp từ quyển tự nhiên. Một cơn phun trào cực quang (CME) - vụ nổ phát tán Plasma từ bề mặt của Mặt trời được quan sát từ Trái đất dưới dạng một điểm đen trên Mặt trời - có thể gây ra một Cơn bão địa từ trôi dạt về phía Trái đất. Điều này xảy ra thường xuyên, nhưng hầu hết đều chỉ lướt qua Trái Đất. Đây chính là nhờ công của lớp từ quyển này.

Bầu khí quyển của Trái đất cũng cung cấp một số sự bảo vệ với các hoạt động Mặt trời, chủ yếu là chia các cơn gió Mặt trời với điện tích cao về các vùng ở cực, những vùng thường phải chịu sự gián đoạn về radio. Một hậu quả có thể nhìn thấy được của thời tiết vũ trụ là Cực quang Bắc cực và Cực quang Nam cực, hiện ra với hình oval ở xung quanh địa cực. Chúng được tạo ra khi các electron siêu điện tích tiến vào cách thượng tầng khí quyển 60 dặm và va chạm với các phân tử khác, phát ra ánh sáng.

Tuy nhiên, cũng có một vài tin vui; thời tiết vũ trụ cần một vài ngày mới đến được Trái đất, nên kể cả khi hàng tỷ tấn hạt Mặt trời bị thổi về phía chúng ta, thì ta vẫn nhận được một vài cảnh báo.

Trên thực tế, khi nghe về sự gia tăng hoạt động của thời tiết vũ trụ, những thợ-săn-cực-quang thường đổ về Vòng Cực bắc để chiêm ngưỡng Cực quang.

Giương khiên lên

Bầu khí quyển của chúng ta làm rất tốt nhưng không phải là hoàn hảo. "Vậy nên hãy làm cho nó trở nên tuyệt vời", Lingam và Loeb lạc quan cho biết. Họ đề xuất một tấm chắn từ tính khổng lồ nặng 105 tấn bao quanh Trái đất, bảo vệ hành tinh bằng cách thiết lập một tấm chắn từ để đẩy lệch các hạt tích điện và bảo vệ smartphone của chúng ta. Họ ước lượng chi phí rơi vào khoảng 100 tỷ USD - tương đương với Trạm vũ trụ quốc tế - và "ít hơn 3 đến 4 chữ số so với GDP thế giới hiện nay, hoặc thiệt hại kinh tế gây ra bởi một vệt lóa Mặt trời xảy ra trong vòng 100 năm tới".;     

Tại sao không? Những người ngoài hành tinh sẽ làm điều đó. "Nó tương đối hợp lý khi kết luận rằng các nền văn minh có công nghệ tiên tiến trên các hành tinh xoay quanh những ngôi sao này cũng sẽ nhận thức được mối nguy hại về kinh tế và sinh học gây ra bởi các vệt lóa và siêu vệt lóa Mặt trời" - nghiên cứu viết.

"Để giảm nhẹ thiệt hại gây ra bởi các sự kiện thời tiết khắc nghiệt trong vũ trụ, có thể hiểu được việc họ sẽ áp dụng chiến thuật khiên chắn đối với hiện tượng như vậy, điều này khiến cho những dự án kỹ thuật quy mô lớn mang tính bắt buộc có thể được phát hiện bằng các quan sát trong tương lai".

Lingam và Loeb đề xuất đặt một tấm khiên tại Điểm Lagrange L1, nằm giữa Trái đất và Mặt trời, cách Trái đất khoảng một triệu dặm. Các nhà nghiên cũng cũng chỉ ra rằng Kính thiên văn Kepler đã chứng tỏ các siêu vệt lóa phổ biến hơn trên những ngồi sao lùn kiểu M và K - những kiểu sao phổ biến nhất trong thiên hà - nên có lẽ là bất kỳ nền văn minh tiên tiến nào cũng đều đã xây dựng một tấm chắn từ. Vậy sao không sử dụng Kính thiên văn James Webb (JWST) để tìm kiếm các "chữ ký công nghệ" này?

Lingam và Loeb cho rằng những thiệt hại gây là bởi một siêu vệt lóa Mặt trời sẽ đặc biệt gây thiệt hại trong vài thập kỷ tới không phải là vì Mặt trời đang hoạt động mạnh, mà là vì mức độ văn minh hiện tại của chúng ta.

"Giai đoạn dễ bị tổn thương là trong thời kỳ tương đối ngắn của sự khuếch đại theo số mũ; và những thiệt hại này có khả năng sẽ diễn ra trong vài thập kỷ tới", họ viết.

Một cơn Siêu bão Mặt trời có thể là sự kiện trăm năm có một, nhưng một lời gợi nhớ lạnh người là kể cả có khoảng cách 150 triệu km thì Trái đất vẫn nằm trong khí quyển của Mặt trời.

Trung Nguyễn