Bão Mặt Trời có thể đánh sập hệ thống Internet toàn cầu

Bão Mặt Trời hay gió Mặt Trời là các vụ nổ khổng lồ trên bề mặt Mặt Trời, đưa những đám mây plasma vào không gian. Khi tiếp cận Trái Đất, bão Mặt Trời sẽ gây ra bão từ và hiện tượng cực quang.

Hậu quả của những cơn bão Mặt Trời lớn có thể khiến cho sóng vô tuyến vệ tinh, thiết bị truyền tải điện mặt đất bị gián đoạn và gây thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế và công việc của hàng triệu người.

Khi sóng điện từ tương tác với từ trường Trái Đất gây ra những dòng điện chạy trong tầng thượng quyển của Trái Đất, làm không khí nóng lên. Khi đó, khí quyển cũng phồng lên và tạo thêm lực kéo lên các vệ tinh ở quỹ đạo Trái Đất thấp và khiến cho những mảnh rác không gian nhỏ bay chệch đường. Sóng điện từ từ những cơn bão Mặt Trời lớn cũng có thể làm gián đoạn tín hiệu vô tuyến và GPS.

Ngoài ra, những dòng điện mạnh khi chạy qua tầng thượng quyển cũng có thể tạo ra các dòng điện mạnh chạy qua vỏ Trái Đất. Các dòng điện này có khả năng ảnh hưởng tới mạng lưới điện và gây mất điện cục bộ. Hiện tượng này từng xảy ra vào ngày 13/3/1989 tại Québec, Canada và gây mất điện tới 12 tiếng, theo NASA.

Tuy nhiên khả năng để những cơn bão Mặt trời tác động trực tiếp lên Trái Đất chỉ chiếm 1,6%-12% mỗi thập kỷ mà thôi. Cho tới nay người ta mới chỉ ghi nhận được 2 cơn bão Mặt Trời như vậy là vào năm 1859 và 1921.

Sự kiện Carrington vào năm 1859 cũng là cơn bão mặt trời mạnh nhất con người từng chứng kiến. Khi đó, các hệ thống điện vẫn trong giai đoạn sơ khai. Cơn bão đã đốt cháy các hệ thống điện ở châu Âu và Mỹ, một số tòa nhà đã bốc cháy và tạo nên cực quang ở đường xích đạo gần Colombia.

Vào tháng 2/2022, một cơn bão Mặt Trời phá hỏng 40 vệ tinh Starlink của SpaceX một ngày sau khi chúng được phóng lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp.

Từ khi hệ thống Internet toàn cầu được phát triển, tác động của một cơn bão từ tương tự vẫn là một ẩn số. Vì cáp quang không bị ảnh hưởng bởi dòng điện cảm ứng địa từ nên các kết nối Internet cục bộ và khu vực sẽ ít thiệt hại. Tuy nhiên với hệ thống cáp quang biển kết nối Internet giữa các lục địa, do bộ lặp tín hiệu của chúng rất dễ bị ảnh hưởng bởi dòng địa từ nên thiệt hại sẽ là rất lớn. Nếu một bộ lặp gặp vấn đề có thể khiến thậm chí  toàn bộ dây cáp có thể trở nên vô dụng.

Trong khi đó, hệ thống cáp quang biển kết nối Internet giữa các lục địa là một câu chuyện khác. Bộ lặp tín hiệu của các loại cáp này rất dễ bị ảnh hưởng bởi dòng địa từ. Nếu nó gặp vấn đề toàn bộ dây cáp có thể trở nên vô dụng. Hậu quả là hệ thống cáp quang biển tê liệt trong nhiều tháng do quá trình sửa chữa cơ sở hạ tầng dưới nước rất tốn kém thời gian.

Sangeetha Abdu Jyothi, trợ lý giáo sư tại Đại học California cho biết, toàn bộ các lục địa sẽ bị cắt đứt liên lạc với nhau nếu một lượng cáp quang biển nhất định ở một khu vực bị ảnh hưởng.

Các quốc gia ở vĩ độ cao như Mỹ và Anh dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết Mặt Trời hơn, nên sẽ bị ảnh hưởng đầu tiên nếu một cơn bão địa từ khổng lồ diễn ra.

Sự cố mất Internet toàn cầu sẽ gây ra hậu quả thảm khốc khiến mọi thứ bị gián đoạn từ chuỗi cung ứng, thị trường chứng khoán, công việc và giao tiếp của từng người cho đến hệ thống y tế...

Theo ước tính, một ngày gián đoạn Internet tại Mỹ có thể gây thiệt hại lên tới hơn 7 tỷ USD. Nếu hệ thống mạng ngưng hoạt động trong nhiều ngày hoặc vài tháng thì thiệt hại sẽ cực kỳ khủng khiếp.

Theo Abdu Jyothi, để tránh "ngày tận thế Internet" xảy ra, khi mở rộng cơ sở hạ tầng Internet toàn cầu các nhà khai thác lưới điện cần nghiêm túc xem xét mối đe dọa từ thời tiết khắc nghiệt. Bước đầu tiên có thể là đặt nhiều cáp hơn ở những vĩ độ thấp và thực hiện các bài kiểm tra khả năng phục hồi từ ảnh hưởng của lỗi mạng quy mô lớn.

Tiếp theo là cần phải tìm ra phương pháp dự đoán bão Mặt Trời tốt hơn trong dài hạn. Tuy nhiên, đây là điều không hề dễ dàng. Hiện nay, chúng ta chỉ có thể dựa trên hoạt động của vết đen - mảng đen trên bề mặt Mặt Trời để đưa ra dự đoán các cơn bão Mặt Trời hai ngày trước khi chúng tấn công Trái Đất.

Hiện tại, NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đang nghiên cứu việc kết hợp dữ liệu lịch sử và những quan sát mới để có thể đưa ra dự báo về thời tiết không gian.