Vành nhật hoa, lớp khí quyển bên ngoài của Mặt Trời, luôn là một bí ẩn lớn đối với các nhà khoa học. Điều kỳ lạ là nhiệt độ của vành nhật hoa lại cao hơn rất nhiều so với bề mặt Mặt Trời, một hiện tượng thách thức sự hiểu biết của chúng ta về ngôi sao này. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã nỗ lực tìm kiếm lời giải cho câu hỏi này. Và giờ đây, tàu thăm dò Parker Solar Probe của NASA đang mở ra một chương mới trong hành trình khám phá này.
Bí Ẩn Về Sự Nóng Lên Của Vành Nhật Hoa
Mặt Trời, với nguồn năng lượng từ phản ứng tổng hợp hạt nhân ở lõi, có nhiệt độ bề mặt (quang quyển) khoảng 5.500 độ C. Tuy nhiên, vành nhật hoa, nằm ở khoảng cách xa hơn, lại có nhiệt độ lên tới hàng triệu độ C. Sự khác biệt nhiệt độ này là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học. Tại sao lớp khí quyển ngoài của Mặt Trời lại nóng hơn bề mặt của nó?
Tàu Parker Solar Probe, với những chuyến bay lướt qua Mặt Trời đầy mạo hiểm, đã thu thập được những dữ liệu quan trọng. Một trong những phát hiện đáng chú ý nhất là sự xuất hiện của các hiện tượng “chuyển hướng” (switchback) trong từ trường Mặt Trời. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng những chuyển hướng này đóng vai trò quan trọng trong việc làm nóng vành nhật hoa bằng cách giải phóng năng lượng từ trường.
Tàu Parker Solar Probe: “Chạm” Vào Mặt Trời
Để hiểu rõ hơn về Mặt Trời, con người cần phải tiếp cận nó ở khoảng cách gần nhất có thể. Nhiệm vụ này dường như bất khả thi, nhưng tàu Parker Solar Probe đã vượt qua giới hạn này. Được trang bị tấm chắn nhiệt đặc biệt, tàu có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1.400 độ C và bức xạ mạnh, cho phép nó bay gần Mặt Trời hơn bất kỳ tàu thăm dò nào trước đây.
Vào ngày 24 tháng 12 năm 2024, tàu Parker Solar Probe dự kiến sẽ bay cách bề mặt Mặt Trời chỉ 6,1 triệu km, đạt tốc độ khoảng 700.000 km mỗi giờ. Đây là một cột mốc quan trọng trong hành trình khám phá Mặt Trời của con người. Dữ liệu mà tàu thu thập được từ các chuyến bay này giúp các nhà khoa học có cái nhìn sâu sắc hơn về cách năng lượng và nhiệt di chuyển trong khí quyển Mặt Trời.
Giải Mã Hiện Tượng Chuyển Hướng
Một trong những phát hiện quan trọng của tàu Parker Solar Probe là các hiện tượng chuyển hướng không bắt nguồn từ bề mặt Mặt Trời. Thay vào đó, chúng dường như hình thành ở các vùng xa hơn trong khí quyển Mặt Trời hoặc trong quá trình gió Mặt Trời di chuyển ra xa. Điều này đã loại trừ một trong hai giả thuyết chính về nguồn gốc của các chuyển động ngoằn ngoèo làm nóng vành nhật hoa.
- Giả thuyết 1: Các chuyển động ngoằn ngoèo bắt nguồn từ các hoạt động từ trường trên bề mặt Mặt Trời, như các vụ bùng phát từ trường hoặc các đợt phun trào năng lượng cao.
- Giả thuyết 2: Các chuyển động ngoằn ngoèo hình thành trong quá trình gió Mặt Trời di chuyển qua vành nhật hoa và không gian liên hành tinh do sự tương tác giữa plasma và từ trường.
Dữ liệu của tàu Parker Solar Probe ủng hộ giả thuyết thứ hai, cho thấy rằng các quá trình từ trường phức tạp và sự tương tác của plasma trong khí quyển Mặt Trời có thể đóng vai trò lớn hơn trong việc tạo ra các chuyển động này.
Cơ Chế Kích Hoạt Và Sự Tương Tác Từ Trường
Mặc dù các chuyển hướng có thể không bắt nguồn từ bề mặt Mặt Trời, các hiện tượng từ trường như bùng phát từ trường vẫn có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra năng lượng nhiệt cần thiết cho vành nhật hoa. Các vụ va chạm bùng nổ của các đường sức từ hỗn loạn trên bề mặt Mặt Trời có thể tạo ra các sóng năng lượng mạnh mẽ hoặc các hạt tích điện tốc độ cao, góp phần vào việc làm nóng vành nhật hoa.
Tác Động Của Nghiên Cứu Đối Với Trái Đất
Nghiên cứu về vành nhật hoa không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về Mặt Trời mà còn có tác động trực tiếp đến Trái Đất. Gió Mặt Trời, một phần mở rộng của khí quyển Mặt Trời, có thể gây ra các cơn bão Mặt Trời khi tương tác với bầu khí quyển của chúng ta, gây gián đoạn cho lưới điện và liên lạc vệ tinh. Việc hiểu rõ hơn về cách hoạt động của Mặt Trời sẽ giúp chúng ta dự đoán, phát hiện và chuẩn bị tốt hơn cho những cơn bão này.
Hành Trình Khám Phá Không Ngừng
Hành trình khám phá Mặt Trời của tàu Parker Solar Probe sẽ tiếp tục cho đến khi kết thúc sứ mệnh vào năm 2025. Đến thời điểm đó, tàu sẽ hoàn thành 24 chuyến bay tới Mặt Trời, mang lại cho nhân loại những kiến thức mới mẻ và bất ngờ về ngôi sao này. Vũ trụ vẫn còn vô vàn bí ẩn đang chờ đợi chúng ta khám phá, và hành trình này sẽ không bao giờ kết thúc.
Tài Liệu Tham Khảo
- NASA: Parker Solar Probe Mission.
- Các bài báo khoa học về nghiên cứu vành nhật hoa.