Bài học rút ra chính
- Các nhà nghiên cứu thời tiết không gian của Israel đã tìm ra cách sử dụng AI để dự đoán sự bùng phát bức xạ của mặt trời.
- Bão mặt trời có thể phá hủy vệ tinh và gây ra các thiệt hại khác.
-
Vào tháng 2, SpaceX đã mất 40 vệ tinh Starlink khi chúng bị phóng vào một cơn bão địa từ.
Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể sớm giúp chúng ta an toàn trước các cơn bão mặt trời hoặc ít nhất là cho chúng ta biết khi nào chúng đang trên đường.
Các nhà nghiên cứu thời tiết không gian của Israel báo cáo rằng họ đã sử dụng AI để dự đoán sự bùng phát bức xạ của mặt trời lên đến 96 giờ trước khi chúng xảy ra. Một vụ nổ mặt trời khổng lồ có khả năng giáng xuống trái đất với kết quả không thể đoán trước, nhưng nó có thể bao gồm việc phá hủy các vệ tinh.
"Tác động của một cơn bão như vậy có thể rất khác nhau- [nó có thể ảnh hưởng đến] việc cung cấp điện và an ninh lưới điện, thông tin liên lạc, hoạt động vệ tinh và tránh va chạm, sạc tàu vũ trụ và thiệt hại, [dẫn đến] phơi nhiễm bức xạ [đối với] phi hành gia và hành khách và phi hành đoàn của hãng hàng không thương mại, và hơn thế nữa, "Piyush Mehta, giáo sư Hệ thống Không gian tại Đại học West Virginia nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Người theo dõi bão
Các nhà khoa học đã dành nhiều thập kỷ để cố gắng dự đoán các cơn bão mặt trời gây thiệt hại chính xác hơn. Tuy nhiên, Mehta nói, "chúng ta còn một chặng đường dài trước khi có thể dự báo chính xác các cơn bão mặt trời và khả năng ảnh hưởng của chúng một cách tự tin".
Bây giờ, chuyên gia viễn thám Yuval Reuveni của Đại học Ariel ở Israel cho biết nhóm của ông đã phát minh ra một phương pháp dự báo bão mặt trời mới, được gọi là Mạng thần kinh chuyển đổi, theo một bài báo gần đây được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn. Kỹ thuật này sử dụng học sâu, một loại AI, để xem xét kỹ lưỡng các phép đo tia X từ vệ tinh.
Một sự bùng phát bức xạ điện từ đột ngột bắt nguồn từ bề mặt Mặt trời di chuyển với tốc độ ánh sáng và đến Trái đất trong vòng vài phút, Reuveni và các nhà nghiên cứu đồng nghiệp của ông đã viết trong bài báo.
"Pháo sáng mặt trời có khả năng gây nhiễu hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến, ảnh hưởng đến hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu, vô hiệu hóa thiết bị vệ tinh, gây mất điện trên Trái đất, gây hại cho sức khỏe của các phi hành gia và có thể dễ dàng dẫn đến tổn thất vượt quá vài tỷ đô la tiền sửa chữa và hàng tháng tái thiết khi chúng đạt đến cường độ rất cao, "họ nói thêm.
Một cơn bão như vậy có thể có ý nghĩa gì trên trái đất vẫn còn mở để tranh luận. Các nhà khoa học gần đây đã tổ chức một hội thảo để xác định cách một cơn bão mặt trời lớn có thể ảnh hưởng đến lưới điện. Những người tham gia đã sử dụng một bài tập và mô phỏng trên bàn để tiết lộ những lỗ hổng trong nghiên cứu và phát triển cho hệ thống lưới điện Mặt trời thành điện. Nhóm đã nêu bật khía cạnh con người của sự cố mất điện bằng cách mô hình hóa dân số của Washington DC, bao gồm các chi tiết về xã hội, kinh tế và y tế.
"Thời tiết không gian là về khả năng phục hồi xã hội, đa vật lý và đa cấp độ. Trò chơi mô phỏng này thể hiện cả ba khía cạnh", Mangala Sharma, giám đốc chương trình Nghiên cứu Thời tiết Không gian tại Quỹ Khoa học Quốc gia, cho biết trong một bản tin.
Bão trên chân trời
Vấn đề là khi nào chứ không phải là liệu một cơn bão mặt trời gây tổn hại có ập đến trái đất hay không. Daniel Baker, giáo sư Vật lý Hành tinh & Không gian tại Đại học Colorado Boulder, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Xác suất xảy ra một cơn bão rất nghiêm trọng là khoảng 10% mỗi thập kỷ.
"Thật không may, không có nhiều thứ có thể được thực hiện cho những trường hợp khắc nghiệt nhất," Baker nói.
Vào tháng 2, SpaceX đã mất 40 vệ tinh Starlink khi chúng được phóng vào một cơn bão địa từ. Trong thời gian mặt trời bùng nổ đặc biệt mạnh, các hãng hàng không theo dõi mức độ bức xạ, điều này có thể khiến họ định tuyến lại các tuyến đường cực. Mehta giải thích, một cơn bão không có khả năng ảnh hưởng trực tiếp đến các thiết bị điện tử cá nhân nhưng có thể ảnh hưởng gián tiếp đến chúng, chẳng hạn như hiệu suất GPS trên điện thoại của bạn làm mất tín hiệu từ vệ tinh.
Cơn bão mặt trời tồi tệ nhất được ghi nhận là sự kiện Carrington năm 1859, Mehta nói. Vụ việc đã tạo ra các màn cực quang mạnh đã được báo cáo trên toàn cầu và gây ra tia lửa và thậm chí cháy ở nhiều trạm điện báo.
"Có khả năng là những cơn bão mạnh hơn đã xảy ra, trước khi chúng tôi bắt đầu lưu giữ hồ sơ hoặc bắt nguồn từ những vùng Mặt trời không thể nhìn thấy từ Trái đất", Mehta nói.
Cơn bão lớn tiếp theo có thể đến sớm hơn là muộn hơn. Mặt trời tuân theo chu kỳ mặt trời 11 năm, nơi hoạt động của nó đạt đỉnh 11 năm một lần, và các cơn bão mặt trời có nhiều khả năng xảy ra hơn khi mặt trời hoạt động nhiều hơn, Mehta giải thích. Chúng ta vừa thoát ra khỏi vùng cực tiểu của mặt trời và đang tiến tới thời kỳ hoạt động mạnh nhất của mặt trời trong chu kỳ mặt trời.
"Vì vậy, chúng ta không nên tự mãn và nỗ lực cải thiện khả năng dự báo các cơn bão mặt trời và tác động của chúng", Mehta nói thêm.
