Mặt trời buổi sáng phản chiếu trên Vịnh Mexico và Đại Tây Dương. Ảnh nhìn từ phi thuyền Apollo 7 trong chuyến bay thứ 134 vòng quanh Trái đất của nó vào hôm 20 tháng 10 năm 1968. (Ảnh: NASA)
Các nhà nghiên cứu ở Mĩ khẳng định vừa có được những ước tính đáng tin cậy nhất từ trước đến nay của lượng năng lượng mà Mặt trời cung cấp cho Trái đất – và giá trị đó ít hơn con số chúng ta vẫn nghĩ. Những kết quả trên sẽ cung cấp cho các nhà khoa học những dữ liệu mặt trời xác thực hơn để đưa vào các mô hình khí hậu, mặc dù còn có nhiều việc phải làm nữa thì mới hiểu được trọn vẹn mối liên hệ giữa Mặt trời và Trái đất.
Các số liệu lịch sử và địa chất cho thấy Mặt trời vẫn tương đối ổn định trong 250 năm qua, với độ sáng mặt trời toàn phần (TSI) thăng giáng chưa tới 1% trong chu kì mặt trời chừng 11 năm. Và kể từ khi những bức xạ kế đặt trên vũ trụ đầu tiên được đưa lên quỹ đạo vào cuối thập niên 1970, các nhà khoa học đã có thể đo độ sáng này một cách trực tiếp. Nhưng cho đến nay, những phép đo vũ trụ này vẫn không kiểm tra được – các nhà nghiên cứu phải giả định rằng các thiết bị của họ hoạt động trong vũ trụ giống hệt như trên Trái đất vậy.
Greg Kopp thuộc Phòng thí nghiệm Vật lí Khí quyển và Vũ trụ (LASP) ở Boulder, Colorado, và Judith Lean thuộc Phòng Nghiên cứu Hải quân ở thủ đô Washington cho biết họ đã có được một ước tính đáng tin cậy hơn của hoạt động mặt trời. Họ đã phân tích dữ liệu thu thập bởi Thí nghiệm Bức xạ Mặt trời và Khí hậu (SORCE) của NASA, một vệ tinh được phóng lên hồi năm 2003 để nghiên cứu nguyên do xảy ra sự biến thiên hoạt động mặt trời và nó ảnh hưởng như thế nào đến khí quyển và khí hậu của Trái đất.
Mô phỏng vũ trụ trên Trái đất
Điều quan trọng là Kopp và Lean đã có thể định cỡ dữ liệu thu thập bởi thiết bị Máy theo dõi Độ sáng Toàn phần (TIM) gắn trên phi thuyền này tại một trung tâm chế tạo mới tại LASP. Cơ sở này ở Boulder cho phép các nhà nghiên cứu xác nhận các kết quả của họ bằng cách tái tạo các điều kiện của không gian giữa các sao với các hoạt động chân không và các mức năng lượng mặt trời cao. Kopp và Lean nhận thấy TSI trong chu kì mặt trời cực tiểu gần nhất hồi năm 2008 là 1360,8 ± 0.5 W m–2, nhỏ hơn giá trị được chấp nhận sử dụng trong các mô hình khí hậu chừng 5 W m–2.
“Mặc dù có vẻ nhỏ thôi, nhưng mức độ chênh lệch này là rất lớn đối với các thiết bị cần thiết cho những phép đo này”, Kopp nói. Ông cho biết trong khi kết quả mới nhất trên thuần túy là một tiến bộ về độ chính xác của thiết bị, nhưng nó có thể giúp đưa ra bằng chứng cho các nghiên cứu khí hậu về sự ảnh hưởng của Mặt trời.
“Các mô hình khí hậu chính đều tán thành rằng phần lớn sự biến đổi khí hậu trong thế kỉ vừa qua là do những sự thay đổi hàm lượng của các chất khí nhà kính, trong khi tác động của Mặt trời gây ra khoảng 15% sự ấm lên đã quan sát thấy trong thời gian này mà thôi”, ông nói. “Trước những năm 1990, Mặt trời gây ra nhiều sự biến đổi hơn đối với khí hậu của Trái đất”.
Kỉ Băng hà Nhỏ
Thật ra, các nhà địa chất thống nhất rằng trong tiến trình lịch sử của Trái đất, các biến thiên công suất phát năng lượng của Mặt trời có khả năng đã từng ảnh hưởng đến khí hậu trên Trái đất. “Kỉ Băng hà Nhỏ”, chẳng hạn, kéo dài từ thế kỉ 16 đến thế kỉ 19, thường liên hệ với một sự kéo dài đại khái chừng 70 năm bắt đầu vào năm 1645 với Cực tiểu Maunder khi Mặt trời đặc biệt hoạt động yếu.
Friedhelm Steinhilber, một nhà địa chất tại Viện Khoa học và Công nghệ Nước Liên bang Thụy Sĩ, ở gần Zurich, đồng ý rằng các phép đo TSI của Kopp và Lean là chính xác nhất tính cho đến nay. Nhưng ông cảnh báo rằng tầm quan trọng của giá trị thấp đó còn lâu mới được người ta hiểu hết.
“Tác động của Mặt trời đối với khí hậu của Trái đất không hẳn có giá trị tuyệt đối như thế. Nó là sự biến thiên tương đối”. Steinhilber tin rằng tầm quan trọng của các thăng giáng mặt trời chỉ thật sự biểu hiện trong những khoảng thời gian dài hơn, như khoảng thời gian đã quan sát trong kì Cực tiểu Maunder”.
Theo physicsworld.com
