Các nhà khoa học nghiên cứu về mặt trời đã phát hiện ra những luồng năng lượng nhỏ, tồn tại trong thời gian ngắn trên mặt trời của chúng ta chính là động lực chính của gió mặt trời, đánh dấu một bước tiến tới việc giải mã hành vi khó nắm bắt của ngôi sao của chúng ta và cuối cùng là tinh chỉnh các dự đoán về những cơn bão của nó.
"Gió mặt trời" ám chỉ các túi hạt năng lượng được thổi ra từ mặt trời. Những hạt này đôi khi hướng về Trái đất, giống như mùa hè năm ngoái khi một cụm bão hiếm hoi như vậy đổ mưa xuống hành tinh của chúng ta và tạo ra cực quang ngoạn mục trên toàn cầu — có lẽ là cực quang mạnh nhất mà chúng ta từng thấy trong nhiều thế kỷ. Tuy nhiên, gió mặt trời cũng có thể ảnh hưởng đến hành tinh của chúng ta theo cách tiêu cực, chẳng hạn như thông qua việc phá vỡ tín hiệu GPS và các công nghệ khác phụ thuộc vào liên lạc vệ tinh và vô tuyến; nó cũng có thể đe dọa đến sự an toàn của các phi hành gia trên quỹ đạo Trái đất.
Tuy nhiên, nguồn gốc chính xác của gió mặt trời đã được chứng minh là rất khó xác định. Điều này một phần là do "dấu chân" do các hạt tích điện mang theo trong gió — các đặc điểm mà các nhà khoa học nghi ngờ sẽ tiết lộ các dấu hiệu độc đáo của các khu vực trên mặt trời tạo ra gió mặt trời — thường bị biến dạng khi chúng đến Trái đất.
Trước đó nghiên cứu cho thấy các luồng tia nhỏ phát ra từ những khoảng trống lớn, tối trong bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời, hay còn gọi là vành nhật hoa, thúc đẩy các hạt gió mặt trời nhanh nhất mặc dù yếu hơn một nghìn tỷ lần so với các đợt bùng phát mạnh nhất của mặt trời và kéo dài không quá một phút. Những cái gọi là "picoflare" này có ở khắp mọi nơi và được cung cấp năng lượng bởi các đường sức từ kéo dài vào không gian thay vì vòng trở lại bề mặt của mặt trời, đóng vai trò như những xa lộ vũ trụ cho phép các hạt plasma siêu nóng thoát khỏi lực hút từ trường của mặt trời và phóng ra ngoài với tốc độ siêu thanh.
"Năng lượng của một tia picoflare duy nhất tồn tại trong khoảng một phút bằng với lượng điện năng trung bình mà khoảng 10.000 hộ gia đình ở Vương quốc Anh tiêu thụ trong cả một năm", Lakshmi Pradeep Chitta thuộc Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck ở Đức trước đây đã nói với Space.com.
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc theo dõi nguồn gốc của thành phần chậm hơn của gió mặt trời khó khăn hơn. Hiện nay, một phân tích mới của Chitta và nhóm của ông, sử dụng dữ liệu cận cảnh từ tàu vũ trụ Solar Orbiter của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, đã cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng các picoflare này cũng đang cung cấp năng lượng cho gió Mặt trời chậm hơn.
"Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng cùng một luồng plasma nhỏ dường như đang thúc đẩy cả gió Mặt trời nhanh và chậm", Chitta cho biết trong tuyên bố gần đây. "Trước đây, chúng tôi cho rằng có nhiều quá trình khác nhau đang diễn ra."
Để đi đến kết luận này, Chitta và các đồng nghiệp đã nghiên cứu dữ liệu do Solar Orbiter thu thập vào cuối năm 2022 và đầu năm 2023, khi tàu vũ trụ này thực hiện các lần tiếp cận gần theo lịch trình tới mặt trời. Trong những lần bay qua này, tàu thăm dò đã di chuyển được khoảng 31 triệu dặm (50 triệu km) từ ngôi sao của chúng ta, cho phép các camera trên tàu chụp được những hình ảnh có độ phân giải cao về các luồng tia trong các lỗ vành nhật hoa cũng như các phép đo trực tiếp về gió mặt trời.
Bằng cách kết hợp những quan sát này, "các nhà nghiên cứu có thể kết nối trực tiếp luồng gió mặt trời được đo trên tàu vũ trụ trở lại chính những luồng tia đó", ESA đã viết trong statement.
"Đây là lần đầu tiên chúng ta có thể chắc chắn rằng ít nhất một số luồng gió mặt trời chậm cũng đến từ các luồng tia nhỏ trong các lỗ vành nhật hoa", cơ quan này cho biết thêm. Cho đến nay, nguồn gốc của gió mặt trời vẫn còn là điều bí ẩn."
Các bài viết liên quan:
— Tàu vũ trụ Solar Orbiter chụp được góc nhìn sắc nét nhất từ trước đến nay về bề mặt mặt trời (hình ảnh)
— NASA sẽ phóng một sứ mệnh mặt trời mới trong tháng này: 'PUNCH sẽ chứng kiến nhật thực toàn phần'
— Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA hoạt động trở lại sau trận lụt trung tâm dữ liệu năm 2024
Những lần tiếp cận gần sắp tới của Solar Orbiter với mặt trời, xảy ra khoảng hai lần một năm, có thể làm sáng tỏ thêm về cách các picoflare phóng ra gió mặt trời, theo tuyên bố.
Nghiên cứu này được mô tả trong paper được xuất bản ngày 5 tháng 2 trên tạp chí Astronomy & Vật lý thiên văn.
"Gió mặt trời" ám chỉ các túi hạt năng lượng được thổi ra từ mặt trời. Những hạt này đôi khi hướng về Trái đất, giống như mùa hè năm ngoái khi một cụm bão hiếm hoi như vậy đổ mưa xuống hành tinh của chúng ta và tạo ra cực quang ngoạn mục trên toàn cầu — có lẽ là cực quang mạnh nhất mà chúng ta từng thấy trong nhiều thế kỷ. Tuy nhiên, gió mặt trời cũng có thể ảnh hưởng đến hành tinh của chúng ta theo cách tiêu cực, chẳng hạn như thông qua việc phá vỡ tín hiệu GPS và các công nghệ khác phụ thuộc vào liên lạc vệ tinh và vô tuyến; nó cũng có thể đe dọa đến sự an toàn của các phi hành gia trên quỹ đạo Trái đất.
Tuy nhiên, nguồn gốc chính xác của gió mặt trời đã được chứng minh là rất khó xác định. Điều này một phần là do "dấu chân" do các hạt tích điện mang theo trong gió — các đặc điểm mà các nhà khoa học nghi ngờ sẽ tiết lộ các dấu hiệu độc đáo của các khu vực trên mặt trời tạo ra gió mặt trời — thường bị biến dạng khi chúng đến Trái đất.
Trước đó nghiên cứu cho thấy các luồng tia nhỏ phát ra từ những khoảng trống lớn, tối trong bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời, hay còn gọi là vành nhật hoa, thúc đẩy các hạt gió mặt trời nhanh nhất mặc dù yếu hơn một nghìn tỷ lần so với các đợt bùng phát mạnh nhất của mặt trời và kéo dài không quá một phút. Những cái gọi là "picoflare" này có ở khắp mọi nơi và được cung cấp năng lượng bởi các đường sức từ kéo dài vào không gian thay vì vòng trở lại bề mặt của mặt trời, đóng vai trò như những xa lộ vũ trụ cho phép các hạt plasma siêu nóng thoát khỏi lực hút từ trường của mặt trời và phóng ra ngoài với tốc độ siêu thanh.
"Năng lượng của một tia picoflare duy nhất tồn tại trong khoảng một phút bằng với lượng điện năng trung bình mà khoảng 10.000 hộ gia đình ở Vương quốc Anh tiêu thụ trong cả một năm", Lakshmi Pradeep Chitta thuộc Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck ở Đức trước đây đã nói với Space.com.
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc theo dõi nguồn gốc của thành phần chậm hơn của gió mặt trời khó khăn hơn. Hiện nay, một phân tích mới của Chitta và nhóm của ông, sử dụng dữ liệu cận cảnh từ tàu vũ trụ Solar Orbiter của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, đã cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng các picoflare này cũng đang cung cấp năng lượng cho gió Mặt trời chậm hơn.
"Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng cùng một luồng plasma nhỏ dường như đang thúc đẩy cả gió Mặt trời nhanh và chậm", Chitta cho biết trong tuyên bố gần đây. "Trước đây, chúng tôi cho rằng có nhiều quá trình khác nhau đang diễn ra."
Để đi đến kết luận này, Chitta và các đồng nghiệp đã nghiên cứu dữ liệu do Solar Orbiter thu thập vào cuối năm 2022 và đầu năm 2023, khi tàu vũ trụ này thực hiện các lần tiếp cận gần theo lịch trình tới mặt trời. Trong những lần bay qua này, tàu thăm dò đã di chuyển được khoảng 31 triệu dặm (50 triệu km) từ ngôi sao của chúng ta, cho phép các camera trên tàu chụp được những hình ảnh có độ phân giải cao về các luồng tia trong các lỗ vành nhật hoa cũng như các phép đo trực tiếp về gió mặt trời.
Bằng cách kết hợp những quan sát này, "các nhà nghiên cứu có thể kết nối trực tiếp luồng gió mặt trời được đo trên tàu vũ trụ trở lại chính những luồng tia đó", ESA đã viết trong statement.
"Đây là lần đầu tiên chúng ta có thể chắc chắn rằng ít nhất một số luồng gió mặt trời chậm cũng đến từ các luồng tia nhỏ trong các lỗ vành nhật hoa", cơ quan này cho biết thêm. Cho đến nay, nguồn gốc của gió mặt trời vẫn còn là điều bí ẩn."
Các bài viết liên quan:
— Tàu vũ trụ Solar Orbiter chụp được góc nhìn sắc nét nhất từ trước đến nay về bề mặt mặt trời (hình ảnh)
— NASA sẽ phóng một sứ mệnh mặt trời mới trong tháng này: 'PUNCH sẽ chứng kiến nhật thực toàn phần'
— Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA hoạt động trở lại sau trận lụt trung tâm dữ liệu năm 2024
Những lần tiếp cận gần sắp tới của Solar Orbiter với mặt trời, xảy ra khoảng hai lần một năm, có thể làm sáng tỏ thêm về cách các picoflare phóng ra gió mặt trời, theo tuyên bố.
Nghiên cứu này được mô tả trong paper được xuất bản ngày 5 tháng 2 trên tạp chí Astronomy & Vật lý thiên văn.
