Đôi khiên linh động, mạnh mẽ

Vũ trụ là một nơi nguy hiểm đầy các bức xạ chết người và thiên thạch. Tuy nhiên, hành tinh xanh của chúng ta giống như đang bay qua “phòng tập bắn” trong ngân hà này mà dường như không hề hấn gì. Tại sao vậy? Vì trái đất được bảo vệ nhờ bộ giáp tuyệt diệu—từ trường cực mạnh và bầu khí quyển độc đáo.

Từ trường của trái đất xuất phát từ sâu trong lòng hành tinh và vươn ra trong không gian, tại đấy nó hình thành một cái khiên vô hình được gọi là quyển từ (xem hình bên phải). Cái khiên này bảo vệ chúng ta khỏi vô số bức xạ vũ trụ cực mạnh và những mối nguy hiểm đến từ mặt trời. Mối nguy hiểm này bao gồm gió mặt trời (một luồng điện tích phóng ra không ngừng); các vụ nổ ở bề mặt mặt trời (trong vài phút tỏa ra năng lượng bằng hàng tỉ quả bom khinh khí); và các cơn bùng phát hào quang khổng lồ (CME, phóng hàng tỉ tấn vật chất từ vầng sáng xung quanh mặt trời ra không gian). Vụ nổ ở bề mặt mặt trời và CME tạo ra những tia cực quang rất mạnh (xem hình bên phải, phía dưới), hiện tượng ánh sáng đầy màu sắc thấy được trên tầng cao của bầu khí quyển gần hai cực trái đất, nơi có nhiều từ tính.

Bầu khí quyển trái đất là một sự bảo vệ khác. Phần bên ngoài của bầu khí quyển, tầng bình lưu, chứa một dạng của khí oxy gọi là khí ozone, hấp thu đến 99% bức xạ của tia cực tím (UV) chiếu xuống trái đất. Vì thế, tầng ozone bảo vệ nhiều hình thái sự sống, gồm con người và phiêu sinh vật, khỏi các bức xạ nguy hiểm. Thú vị thay, số lượng khí ozone trong tầng bình lưu không cố định nhưng thay đổi tùy cường độ phóng xạ của tia UV. Như thế, tầng ozone là một cái khiên linh động, hữu hiệu.

 Bầu khí quyển cũng bảo vệ chúng ta khỏi những “trận oanh tạc” của hàng triệu thiên thạch, có kích cỡ từ mảnh nhỏ đến tảng đá lớn. May thay, đa số những thiên thạch này bị đốt cháy trong khí quyển, thành những vệt sáng gọi là sao băng.

Hai cái khiên của trái đất không ngăn những bức xạ cần thiết cho sự sống như nhiệt và ánh sáng. Bầu khí quyển thậm chí phân bổ nhiệt xung quanh địa cầu, và ban đêm nó có tác dụng như một cái mền, giúp nhiệt không thoát nhanh.

Từ trường và bầu khí quyển của trái đất quả là hai thiết kế kỳ diệu mà người ta vẫn chưa hiểu tường tận. Cũng có thể nói như thế về một điều đặc biệt khác của trái đất: nước ở thể lỏng và rất dồi dào.