Phát hiện vụ nổ từ trường mạnh hướng tới bề mặt Mặt trời

Một đợt bùng phát năng lượng mặt trời, được chụp bằng ánh sáng cực tím cực mạnh bởi Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA vào ngày 9/2/2024. (Ảnh: NASA/SDO)

Trong khi thực hiện cú lao nguy hiểm xuyên qua bầu khí quyển của mặt trời, tàu thăm dò mặt trời Parker của NASA đã ghi lại trực tiếp một vụ nổ plasma mạnh mẽ hướng về bề mặt ngôi sao của chúng ta với độ chi tiết chưa từng có. Các phép đo mới của Parker phát hiện ra các proton có năng lượng lớn hơn khoảng 1000 lần so với dự kiến và một luồng plasma bắn về phía mặt trời, chứ không phải ra xa mặt trời. Tàu Parker có vị trí độc đáo giữa mặt trời và nguồn phát ra các hạt, cho phép các nhà khoa học dễ dàng tìm ra chúng đến từ đâu.

Tia plasma hướng về phía mặt trời được tạo ra bởi "sự kết nối lại từ tính" trong bầu khí quyển của mặt trời, quá trình bùng nổ trong đó các trường từ bị đứt gãy và kết nối lại. Hiện tượng mạnh mẽ này biến đổi năng lượng được lưu trữ trong từ trường của mặt trời thành năng lượng làm tăng tốc gió mặt trời, luồng hạt tích điện liên tục mà mặt trời thổi qua hệ mặt trời .

Thời tiết vũ trụ có thể kích hoạt các cơn bão địa từ

Hiểu được sự kết nối lại từ trường là rất quan trọng để đưa ra những dự đoán tốt hơn về thời tiết vũ trụ, được thúc đẩy bởi gió mặt trời và các vụ bùng nổ năng lượng khác từ ngôi sao của chúng ta. Thời tiết vũ trụ là nghi phạm chính cho những gì đã tước đi bầu khí quyển của sao Hỏa , biến nó từ một hành tinh có thể sinh sống thành một vùng đất hoang băng giá.

Trên Trái đất, thời tiết vũ trụ có thể kích hoạt các cơn bão địa từ gây mất điện, làm hỏng vệ tinh, gây nhiễu tín hiệu vô tuyến và GPS, thậm chí gây nguy hiểm cho các phi hành gia. Mặt tích cực là nó cũng mang lại cho Trái đất những cực quang rực rỡ đặc trưng.

Từ trường của mặt trời cực kỳ mạnh mẽ, phức tạp và năng động. Dự đoán thời tiết vũ trụ đòi hỏi các mô phỏng máy tính phức tạp dựa trên các phương trình mô tả cách từ trường hoạt động, nhưng mặt trời quá lớn và phức tạp nên các phương trình này sẽ luôn là phép tính gần đúng. Để cải thiện độ chính xác của các mô hình, các nhà khoa học phải thu thập các phép đo cực kỳ chi tiết về mặt trời. Đây chính là lúc tàu thăm dò mặt trời Parker (Parker Solar Probe) xuất hiện.

Sứ mệnh của tàu thăm dò mặt trời Parker

Parker Solar Probe có sứ mệnh đầu tiên bay vào tầng khí quyển phía trên của mặt trời (corona). Nó đã trực tiếp đo các trường từ và các hạt trong và xung quanh corona với độ chi tiết chưa từng có, cung cấp cái nhìn sâu sắc khoa học về nhật quyển (bầu khí quyển của mặt trời, bao gồm toàn bộ hệ mặt trời).

"Những phát hiện này chỉ ra rằng sự kết nối lại từ trường… là một nguồn quan trọng của các hạt năng lượng trong gió mặt trời gần Mặt trời", tác giả chính của nghiên cứu Mihir Desai, giám đốc Khoa nghiên cứu không gian của Viện nghiên cứu Tây Nam, cho biết .

Các nhà nghiên cứu cho biết việc hiểu được cách thức hoạt động của các sự kiện kết nối lại từ trường có thể giúp các nhà khoa học dự đoán tốt hơn thời tiết không gian có hại.

"Các báo cáo từ Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ chỉ ra rằng các sự kiện năng lượng mặt trời mạnh mẽ vào tháng 5 năm 2024 đã gây ra thảm họa cho nông dân khi các cơn bão địa từ cực đoan phá vỡ các hệ thống định vị GPS chính xác được sử dụng để trồng, bón phân và thu hoạch các hàng hạt giống, gây ra thiệt hại ước tính lên tới 500 triệu đô la về tiềm năng thu nhập", Desai cho biết.