Dữ liệu từ Parker Solar Probe đã phát hiện ra nguồn gốc của gió mặt trời, một dòng hạt năng lượng chảy từ corona, hoặc bầu khí quyển nóng bên ngoài của mặt trời về phía Trái đất.

Một trong những động lực chính đằng sau sứ mệnh, được đặt theo tên của nhà vật lý thiên văn quá cố Eugene Parker và ra mắt vào năm 2018 là xác định gió trông như thế nào khi nó hình thành gần mặt trời và cách nó thoát khỏi lực hấp dẫn của ngôi sao.

Khi tàu thăm dò đến trong phạm vi khoảng 13 triệu dặm (20,9 triệu km) của mặt trời, các thiết bị của nó đã phát hiện ra các cấu trúc mịn của gió mặt trời, nơi nó tạo ra gần quang quyển hoặc bề mặt mặt trời và ghi lại các chi tiết phù du sẽ biến mất sau khi gió bị thổi bay từ corona.

Tàu vũ trụ được thiết kế đặc biệt để cuối cùng bay trong phạm vi 4 triệu dặm (6,4 triệu km) phía trên bề mặt mặt trời. Vào cuối năm 2021, nó đã trở thành sứ mệnh đầu tiên “chạm” vào mặt trời.

Một nghiên cứu chi tiết về những phát hiện về năng lượng mặt trời đã được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Nature.

Gỡ rối gió mặt trời

Gió mặt trời là dòng plasma liên tục chảy ra, chứa các hạt tích điện như proton và electron. Hiện tượng sâu rộng này cũng bao gồm một phần của từ trường mặt trời và mở rộng ra ngoài vành nhật hoa, tương tác với các hành tinh và môi trường giữa các vì sao.

Có hai loại gió này. Các luồng gió mặt trời nhanh hơn từ các lỗ trên vành nhật hoa ở các cực của mặt trời với tốc độ cực đại là 497 dặm/giây (800 km/giây). Gió mặt trời chậm hơn, nằm trong cùng một mặt phẳng của hệ mặt trời với Trái đất, di chuyển với tốc độ êm dịu hơn 249 dặm một giây (400 km một giây).

Gió mặt trời nhanh thường không tác động đến Trái đất. Nhưng trong thời gian tối đa của chu kỳ mặt trời, khoảng thời gian 11 năm mà hoạt động của mặt trời tăng dần, từ trường của mặt trời bị đảo lộn. Sự lật này làm cho các lỗ nhật hoa xuất hiện trên bề mặt của mặt trời và giải phóng các luồng gió mặt trời trực tiếp về phía Trái đất.

Hiểu được nguồn gốc của gió mặt trời có thể giúp các nhà khoa học dự đoán tốt hơn thời tiết không gian và các cơn bão mặt trời có thể ảnh hưởng đến Trái đất.

Mặc dù chúng có thể gây ra hiện tượng cực quang tuyệt đẹp nhưng bão mặt trời cũng có thể tác động đến các vệ tinh và lưới điện của Trái đất.

James Drake, đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư vật lý nổi tiếng tại Đại học Maryland, College Park cho biết, gió mang rất nhiều thông tin từ mặt trời đến Trái đất, vì vậy hiểu được cơ chế đằng sau gió của mặt trời là rất quan trọng vì những lý do thực tế trên Trái đất. Ông tuyên bố: “Điều đó sẽ ảnh hưởng đến khả năng của chúng ta trong việc hiểu cách mặt trời giải phóng năng lượng và điều khiển các cơn bão địa từ, vốn là mối đe dọa đối với mạng lưới thông tin liên lạc của chúng ta”.

Dữ liệu của tàu vũ trụ tiết lộ rằng các lỗ nhật hoa hoạt động giống như vòi hoa sen, nơi các tia xuất hiện trên bề mặt mặt trời dưới dạng các điểm sáng, đánh dấu nơi từ trường đi vào và ra khỏi quang quyển.

Khi các từ trường đi qua nhau, chuyển động ngược chiều nhau bên trong các phễu này trên bề mặt mặt trời, chúng sẽ đứt ra và kết nối lại, khiến các hạt tích điện bay ra khỏi mặt trời.

Tác giả chính của nghiên cứu Stuart D. Bale, giáo sư vật lý tại Đại học California, Berkeley, cho biết: “Tầng quang quyển được bao phủ bởi các tế bào đối lưu, giống như trong một nồi nước sôi, và dòng đối lưu quy mô lớn hơn được gọi là quá trình tạo hạt siêu nhỏ.

Khi các tế bào siêu tạo hạt này gặp nhau và đi xuống dưới, chúng sẽ kéo từ trường trên đường đi của chúng vào dạng phễu đi xuống này. Từ trường trở nên rất mạnh ở đó vì nó vừa bị kẹt. Đó là một loại từ trường chảy xuống cống. Và sự phân tách không gian của những cống nhỏ đó, những cái phễu đó, là những gì chúng ta đang thấy với dữ liệu thăm dò năng lượng mặt trời”.

Tàu thăm dò năng lượng mặt trời Parker trong hành trình thực hiện sứ mệnh của nó.

Tàu thăm dò năng lượng mặt trời Parker đã phát hiện các hạt năng lượng cao di chuyển nhanh hơn gió mặt trời từ 10 đến 100 lần, khiến các nhà nghiên cứu tin rằng gió mặt trời nhanh được tạo ra do sự kết nối lại của từ trường.

“Kết luận lớn là sự kết nối lại từ tính bên trong các cấu trúc hình phễu này đang cung cấp nguồn năng lượng cho gió mặt trời nhanh”, Bale nói. “Nó không chỉ đến từ mọi nơi trong lỗ nhật hoa, nó được cấu trúc bên trong các lỗ nhật hoa cho các tế bào siêu hạt này. Nó đến từ những bó năng lượng từ tính nhỏ này có liên quan đến các dòng đối lưu. Chúng tôi nghĩ rằng kết quả của chúng tôi là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy chính kết nối lại đang làm điều đó”.

Chu kỳ mặt trời

Mặt trời dự kiến sẽ đạt cực đại vào tháng 7 năm 2025, đó là lý do tại sao ngày càng có nhiều báo cáo về các vết lóa mặt trời và các cực quang phía Bắc và phía Nam có thể nhìn thấy ở những nơi không ngờ tới. May mắn thay, Parker Solar Probe và một nhiệm vụ riêng biệt, Solar Orbiter, hoàn toàn sẵn sàng để quan sát các lực năng động, mạnh mẽ của mặt trời đang diễn ra.

Nhưng các nhà khoa học rất biết ơn vì tàu thăm dò mặt trời Parker đã ra mắt trước các kịch tính ngày càng tăng của mặt trời trong thời gian mặt trời tối thiểu yên tĩnh hơn, khi hoạt động hỗn loạn không có cơ hội che khuất các quan sát.

Theo CNN

Tag: Tàu vũ trụ chạm mặt trời Bão mặt trời Mặt trời tàu vũ trụ sứ mệnh chạm mặt trời