Tam giác quỷ Bermuda trong không gian là gì và nó tác động thế nào đến loài người?

[nguoiduatinabc]

Tam giác quỷ Bermuda tại khu vực phía Bắc Đại Tây Dương gây ra rất nhiều vụ mất tích bí ẩn của tàu thuyền tại đây, thì cũng tồn tại một Tam giác quỷ Bermuda trong không gian, nơi mà các hiện tượng dị thường xảy ra làm ảnh hưởng đến các vệ tinh, phi hành gia.

Hiện tượng “Tam giác quỷ Bermuda trong không gian” là một cách khác để nói về hiện tượng dị thường Nam Đại Tây Dương (South Atlantic Anomaly - SAA). Đây là một khu vực trên Trái Đất nơi từ trường của hành tinh yếu bất thường. Khu vực này, nằm trên Brazil và vùng phía nam Đại Tây Dương, gây ra nhiều thách thức đáng kể cho tàu vũ trụ và vệ tinh do sự gia tăng tiếp xúc với các hạt tích điện từ không gian.

Nguyên nhân của hiện tượng SAA

Hiện tượng SAA xuất phát từ từ trường của Trái Đất. Về cơ bản, từ trường Trái Đất được hình thành bởi hiện tượng địa từ (geodynamo) xảy ra trong lõi ngoài của hành tinh. Lõi ngoài này chứa sắt và niken ở trạng thái lỏng, chuyển động do sự chênh lệch nhiệt độ và lực Coriolis từ sự quay của Trái Đất. Những chuyển động đối lưu của “máy phát điện địa từ” này tạo ra dòng điện, dẫn đến sự hình thành một từ trường lưỡng cực bao quanh hành tinh.

Tuy nhiên, dòng chảy kim loại nóng chảy trong lõi ngoài không hoàn toàn đều đặn. Những bất thường trong dòng chảy này, cùng với sự khác biệt tại ranh giới giữa lõi và lớp phủ, gây ra các điểm yếu cục bộ trong từ trường. Một trong những điểm yếu đó là khu vực SAA.

Điều này làm cho SAA giống như một “vết lõm” trong các đai bức xạ Van Allen—hai vùng hình bánh rán chứa các hạt tích điện năng lượng cao được giữ lại bởi từ trường Trái Đất. Tại khu vực SAA, từ trường yếu hơn và nằm gần bề mặt hơn, cho phép các hạt năng lượng cao (chủ yếu là proton) tiếp cận gần Trái Đất hơn, ở độ cao khoảng 200 km. Đây là độ cao thuộc quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất (Low Earth Orbit - LEO), nơi nhiều vệ tinh và tàu vũ trụ hoạt động.

Tác động đến tàu vũ trụ và vệ tinh

Khu vực SAA gây ra nhiều nguy cơ cho vệ tinh, tàu vũ trụ và thậm chí cả các phi hành gia. Khi đi qua vùng này, các vệ tinh phải đối mặt với bức xạ mạnh do các proton năng lượng cao từ đai bức xạ Van Allen. Những hạt này có thể gây ra hiện tượng gọi là sự cố đơn lẻ (Single Event Upsets - SEUs), xảy ra khi một hạt ion hóa năng lượng cao (như proton hoặc electron) tác động vào các bộ phận nhạy cảm trong thiết bị điện tử.

Điều này có thể dẫn đến sự thay đổi trạng thái hoặc lỗi tạm thời trong hoạt động của thiết bị. Ngoài ra, nó cũng có thể gây lỗi lên toàn hệ thống điện tử. Những lỗi này có thể dao động từ sự cố tạm thời đến hỏng hóc vĩnh viễn. Bên cạnh đó, mức độ bức xạ cao trong khu vực SAA cũng là mối đe dọa đối với sức khỏe của các phi hành gia trên quỹ đạo.

Để giảm thiểu rủi ro, các cơ quan vũ trụ thường tắt các thiết bị nhạy cảm trên vệ tinh khi đi qua khu vực SAA. Ví dụ, Kính viễn vọng Không gian Hubble tránh thu thập dữ liệu ở khu vực này.



Ngoài ra, trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), các phi hành gia tránh thực hiện các chuyến đi bộ ngoài không gian khi ISS đi qua SAA do mức độ bức xạ cao hơn. Một ví dụ nổi bật về tác động của SAA là sự cố với vệ tinh Hitomi của Nhật Bản vào năm 2016. Khi đi qua khu vực này, hệ thống của vệ tinh gặp trục trặc nghiêm trọng do lỗi liên quan đến bức xạ, dẫn đến việc vệ tinh bị phá hủy hoàn toàn.

Tại sao hiện tượng này quan trọng?

Mặc dù SAA gây ra nhiều thách thức cho vệ tinh và tàu vũ trụ, nó cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống từ quyển của Trái Đất. Hiện tượng này hoạt động như một “bể chứa” cho các hạt tích điện năng lượng cao, giúp giảm mức độ bức xạ ở những khu vực khác trong quỹ đạo thấp. Nếu không có SAA, bức xạ trong những vùng khác của quỹ đạo có thể trở nên nghiêm trọng hơn, ảnh hưởng lớn đến các thiết bị và hoạt động không gian.

Ngoài ra, từ trường của Trái Đất—bao gồm cả những hiện tượng như SAA—là lá chắn bảo vệ sự sống trên hành tinh khỏi gió Mặt Trời và bức xạ vũ trụ nguy hiểm. Nếu không có từ trường này, khí quyển của Trái Đất có thể bị bào mòn theo thời gian, làm gián đoạn chu trình nước và đe dọa sự sống.

Điểm đặc biệt của SAA là nó không cố định mà thay đổi theo thời gian. Khu vực dị thường này đang di chuyển về phía tây bắc với tốc độ khoảng 0,3° mỗi năm. Theo các nghiên cứu lịch sử, SAA bắt nguồn gần Namibia vào khoảng năm 1500 CN và đã dịch chuyển dần về phía Nam Mỹ. Gần đây, các nhà khoa học nhận thấy rằng SAA đang mở rộng và phân tách thành hai vùng nhỏ hơn, làm tăng thêm độ phức tạp trong việc quản lý vệ tinh và các nhiệm vụ không gian.

Khả năng liên quan tới hiện tượng đảo cực từ trường

Sự suy yếu từ trường tại khu vực SAA đã dẫn đến nhiều suy đoán về mối liên hệ với hiện tượng đảo cực từ trường—khi cực Bắc và cực Nam từ tính của Trái Đất đổi chỗ cho nhau. Trong lịch sử, những đảo cực này đã xảy ra nhiều lần, thường cách nhau hàng trăm nghìn năm. Tuy nhiên, dữ liệu hiện tại cho thấy một đảo cực chưa xảy ra ngay lập tức, dù từ trường toàn cầu đang suy yếu.

Ngoài ra, có những bằng chứng địa chất cho thấy những hiện tượng tương tự như SAA không phải là một hiện tượng mới mà đã tồn tại hàng triệu năm trước.

Ví dụ, nghiên cứu về các dòng dung nham cổ xưa ở đảo Saint Helena cho thấy hành vi bất thường của từ trường trong khu vực Nam Đại Tây Dương đã xảy ra từ 8 đến 11 triệu năm trước. Điều này cho thấy SAA là một đặc điểm lặp lại của từ trường Trái Đất, chứ không phải dấu hiệu của một sự đảo cực sắp xảy ra.

Những thay đổi này có thể liên quan đến các cấu trúc sâu bên dưới lớp phủ ở châu Phi và Nam Mỹ, nơi ảnh hưởng đến dòng nhiệt tại ranh giới giữa lõi và lớp phủ. Điều này nhấn mạnh mối liên hệ giữa hiện tượng địa từ trên bề mặt và các hoạt động sâu bên trong Trái Đất.

Các nhà khoa học cũng nhận thấy rằng sự suy yếu của từ trường toàn cầu và sự gia tăng của các thành phần phi lưỡng cực - những yếu tố làm từ trường không còn đối xứng như một nam châm hai cực - có thể là dấu hiệu ban đầu của một giai đoạn chuyển tiếp từ trường. Tuy nhiên, quá trình đảo cực thường kéo dài hàng chục nghìn năm và không xảy ra đột ngột. Vì vậy, mặc dù SAA là một hiện tượng quan trọng cần theo dõi, nó không nhất thiết báo hiệu một đảo cực sắp tới.

Hiện tượng dị thường Nam Đại Tây Dương không chỉ là một thách thức đối với công nghệ và khám phá không gian mà còn là một minh chứng cho sự năng động và phức tạp của Trái Đất chúng ta. Việc nghiên cứu hiện tượng này không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro trong các nhiệm vụ không gian mà còn mở ra cánh cửa để hiểu rõ hơn về cách hành tinh của chúng ta vận hành và bảo vệ sự sống.