Ảnh chụp quang quyển của Mặt Trời với độ phân giải cao nhất sẽ giúp giới nghiên cứu lý giải nhiều bí ẩn liên quan tới từ trường trên bề mặt ngôi sao.
Theo CNN, các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng Daniel K. Inouye của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ nằm gần đỉnh núi lửa Haleakalā trên đảo Maui của Hawaii, để xem xét chi tiết một khu vực hoạt động từ trường gần vết đen Mặt Trời (những vùng tối và lạnh trên bề mặt Mặt Trời xuất hiện do từ trường cực mạnh làm giảm nhiệt độ ở đó). Ảnh chụp và video tua nhanh hé lộ cơ chế phía sau quang quyển phức tạp của Mặt Trời, lớp khí quyển mỏng hình thành bởi từ trường và dòng plasma.
Theo Gizmodo, với mặt gương đường kính 4 m và hệ thống quang học điều chỉnh lỗi mờ ảnh do khí quyển Trái Đất, kính viễn vọng Inouye có thể thu thập nhiều ánh sáng Mặt Trời gấp 7 lần thiết bị tương tự, qua đó tạo ra hình ảnh đặc biệt rõ nét về quang quyển, sắc quyển và vành nhật hoa của Mặt Trời.
Trong bài báo công bố hôm 5/8 trên tạp chí Nature, thông qua kết hợp ảnh chụp chi tiết với mô phỏng máy tính, các nhà nghiên cứu nhận biết dấu vết của những xoáy nhỏ trên bề mặt Mặt Trời, có khả năng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống trên Trái Đất. Mô hình xoáy có tên bất ổn định Kelvin-Helmholtz (KHI) - có thể lý giải nhiều bí ẩn về Mặt Trời như tại sao vành nhật hoa lại nóng hơn nhiều so với bề mặt ngôi sao. Chúng cũng có thể thúc đẩy quá trình tích tụ năng lượng từ, dẫn tới lóa Mặt Trời và vụ phun trào nhật hoa. Khi hướng về phía Trái Đất, hoạt động đó phát ra các hạt đe dọa làm gián đoạn vệ tinh, lưới điện và cơ sở hạ tầng truyền thông khác.
Theo tiến sĩ David Kuridze, trợ lý thiên văn học tại Đài quan sát Mặt Trời Quốc gia ở Boulder, Colorado, Mỹ, đây là lần đầu tiên giới nghiên cứu xác định được cả nguồn gốc và cơ chế điều khiển dòng xoáy trên Mặt Trời. KHI xảy ra khi hai chất lỏng di chuyển ở tốc độ khác nhau đi qua nhau, tạo ra những nhiễu loạn nhỏ dẫn đến dòng xoáy. Các nhà khoa học từng quan sát KHI ở sóng hồ và đại dương, trong quá trình hình thành mây và khí quyển của hành tinh khí lớn như Sao Mộc và Sao Thổ. Hình ảnh từ kính viễn vọng Inouye đánh dấu lần đầu nhà khoa học theo dõi KHI trên Mặt Trời.
Ảnh chụp độ phân giải cao nhất về Mặt Trời do kính viễn vọng Inouye ghi lại. Ảnh: NSF
Giới nghiên cứu từ lâu cho rằng Mặt Trời tích tụ năng lượng từ thông qua hiện tượng "bện từ thông" khi các đường sức từ bị xoắn vặn và bện chặt vào nhau. Khi sức căng yếu đi, những đường sức từ rối rắm tách ra và tái kết nối từ tính, giải phóng năng lượng.
Kết quả quan sát bằng kính viễn vọng Inouye cho thấy dòng xoáy ở rìa vùng từ trường trên bề mặt Mặt Trời thúc đẩy đường sức từ xoắn lại. Xoáy từ trường hình thành bởi KHI hoạt động như những động cơ nhỏ có thể tạo ra, vận chuyển và giải phóng năng lượng trên khắp bề mặt ngôi sao. Các xoáy di chuyển thường xuyên đóng vai trò lưu trữ năng lượng cho những hoạt động mạnh hơn như lóa Mặt Trời và vụ phun trào nhật hoa.
Phát hiện mới đánh dấu bước đột phá cải thiện đáng kể hiểu biết của nhà nghiên cứu về động lực của khí quyển Mặt Trời. Với dữ liệu độ phân giải cao từ kính viễn vọng Inouye, nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch sử dụng chương trình máy tính để tự động phát hiện và xem xét dấu hiệu dòng xoáy tạo bởi KHI. Nhờ đó, họ có thể xác định mức độ phổ biến của hiện tượng này trong quang quyển, lượng năng lượng mà KHI đưa vào vành nhật hoa, cũng như ảnh hưởng của chúng đến quá trình từ trường lan tỏa ở tầng khí quyển thấp của Mặt Trời.
An Khang tổng hợp
