Tầng nhiệt quyển của Trái đất gần đây đã đạt đến đỉnh nhiệt độ gần 20 năm sau khi hấp thụ năng lượng từ các cơn bão địa từ đã tấn công Trái đất trong năm nay. Các chuyên gia cảnh báo, nhiệt độ ở tầng khí quyển cao thứ hai có thể sẽ tiếp tục tăng trong vài năm tới khi hoạt động của Mặt trời tăng lên, điều này có thể ảnh hưởng đến các vệ tinh quay quanh Trái đất.
Tầng đối lưu kéo dài từ đỉnh của tầng trung lưu, ở độ cao khoảng 85 km so với mặt đất, đến đáy của tầng ngoài, bắt đầu ở độ cao khoảng 372 dặm (600 km) so với mặt đất, theo NASA. Ngoài tầng ngoài là không gian bên ngoài.
Trong hơn 21 năm, NASA đã đo nhiệt độ tầng nhiệt quyển thông qua bức xạ hồng ngoại phát ra từ các phân tử carbon dioxide và oxit nitric. Các nhà khoa học chuyển đổi dữ liệu được thu thập bởi vệ tinh Nhiệt quyển, Tầng điện ly, Tầng trung lưu, Năng lượng và Động lực học (TIMED) của NASA, thành Chỉ số Khí hậu Nhiệt quyển (TCI), được đo bằng terawatt hoặc TW. (1 TW tương đương với 1 nghìn tỷ watt.)
Giá trị TCI, tăng đột biến vào ngày 10 tháng 3, đạt đỉnh 0,24 TW, Martin Mlynczak, một nhà nghiên cứu hàng đầu về nhiệm vụ TIMED tại Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA ở Virginia và là người tạo ra TCI, nói với Live Science. Lần cuối cùng chỉ số TCI cao như vậy là vào ngày 28 tháng 12 năm 2003. (Dữ liệu tăng đột biến về nhiệt độ đã được gửi tới một tạp chí nhưng chưa được bình duyệt ngang hàng.)
CÓ LIÊN QUAN: Bầu khí quyển của trái đất: Sự thật về tấm chăn bảo vệ hành tinh của chúng ta
Nhiệt độ tăng đột biến là do ba cơn bão địa từ vào tháng 1 và tháng 2 – những xáo trộn lớn đối với từ trường của Trái đất được kích hoạt bởi các khối plasma từ hóa chuyển động nhanh, được gọi là sự phun trào khối vành (CME) và ít thường xuyên hơn bởi các dòng hạt tích điện cao , được gọi là gió mặt trời, cả hai đều do mặt trời phun ra.
Mlynczak cho biết: “Những ‘cơn bão’ này tích tụ năng lượng của chúng trong tầng nhiệt điện và khiến nó nóng lên. “Việc tăng nhiệt độ dẫn đến tăng mức độ phát xạ hồng ngoại từ oxit nitric và carbon dioxide trong tầng nhiệt.” Ông nói thêm, thông thường, bức xạ hồng ngoại sau một cơn bão sẽ làm mát tầng nhiệt quyển, nhưng khi các cơn bão quay trở lại thì nhiệt độ vẫn ở mức cao.
Kể từ khi tăng đột biến, ít nhất hai cơn bão địa từ nữa đã tấn công hành tinh của chúng ta — một cơn bão vào ngày 24 tháng 3, là cơn bão mặt trời mạnh nhất tấn công Trái đất trong hơn sáu năm và một cơn bão khác mạnh tương đương vào ngày 24 tháng 4. TCI đánh giá sau đây Mlynczak cho biết các cơn bão vẫn ở mức cao nhưng chưa vượt qua đỉnh điểm của tháng 3.
Các cơn bão địa từ trở nên thường xuyên hơn và dữ dội hơn trong thời gian cực đại của mặt trời, một phần của chu kỳ mặt trời kéo dài khoảng 11 năm, trong đó mặt trời hoạt động mạnh nhất và được bao phủ bởi các vết đen và các vòng plasma tạo ra CME và gió mặt trời.
Do đó, tầng nhiệt của Trái đất cũng tuân theo chu kỳ khoảng 11 năm, Mlynczak nói. Các nhà khoa học chính phủ từ NASA và NOAA dự đoán cực đại năng lượng mặt trời tiếp theo sẽ đến vào năm 2025có nghĩa là xu hướng nóng lên có thể sẽ tiếp tục trong vài năm tới.
Mlynczak cho biết những thay đổi đối với tầng nhiệt quyển có thể đặt ra những thách thức đối với các vệ tinh trong quỹ đạo thấp của Trái đất được định vị xung quanh ranh giới phía trên của tầng nhiệt quyển.
Mlynczak cho biết: “Tầng nhiệt mở rộng khi nó nóng lên, dẫn đến “lực cản khí động học tăng lên trên tất cả các vệ tinh và trên các mảnh vỡ không gian”. Ông nói, lực cản tăng lên này có thể kéo các vệ tinh lại gần Trái đất hơn, điều này có thể khiến các vệ tinh va vào nhau hoặc rơi hoàn toàn ra khỏi quỹ đạo, như các vệ tinh của SpaceX Starlink đã làm vào tháng 2 năm 2022 sau một cơn bão địa từ bất ngờ.
Các nhà khai thác vệ tinh có thể tránh những sự cố này bằng cách định vị tàu vũ trụ của họ ở quỹ đạo cao hơn khi cần, nhưng tính không thể đoán trước của thời tiết không gian khiến khó biết khi nào cần thực hiện các thao tác này cho đến khi thường là quá muộn.
Cực đại năng lượng mặt trời cũng có thể đến sớm hơn dự đoán. Một nghiên cứu gần đây được công bố vào ngày 30 tháng 1 trên tạp chí Biên giới trong Khoa học Thiên văn và Vũ trụ gợi ý rằng đỉnh hoạt động của mặt trời có thể đến sớm nhất là vào cuối năm 2023 và mạnh hơn so với dự đoán ban đầu. Nếu kịch bản này xảy ra, thì nguy cơ xảy ra thảm họa vệ tinh sẽ tăng lên.
Tuy nhiên, trong khoảng thời gian dài hơn, nhiệt độ trong tầng đối lưu đang giảm xuống, do lượng CO2 dư thừa trong tầng đối lưu do biến đổi khí hậu làm tăng phát xạ tia hồng ngoại vào không gian, một nghiên cứu ngày 8 tháng 5 trên tạp chí Khoa học hành tinh và khí quyển trái đất thành lập.
Được xuất bản lần đầu trên LiveScience.com.
Nguồn: Space
Xem thêm nội dung mới và bổ ích tại:
– Kiến thức gia đình
– Tri thức đời sống
– Cẩm nang sức khỏe
– Kênh youtube Kiến thức gia đình