Mặt trời vừa giải phóng một vụ nổ của một dạng heli hiếm được gọi là heli-3 (3He). Điều kỳ lạ là đồng vị nhẹ, khó nắm bắt này thường không được nhìn thấy với số lượng lớn như vậy.
"Đồng vị hiếm này, nhẹ hơn đồng vị 4He phổ biến hơn chỉ một neutron, rất hiếm trong hệ mặt trời của chúng ta — được tìm thấy ở tỷ lệ khoảng một ion 3He trên 2.500 ion 4He", Radoslav Bucik, nhà khoa học hàng đầu tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở Hoa Kỳ, cho biết trong tuyên bố. "Tuy nhiên, các tia phản lực mặt trời dường như ưu tiên tăng tốc 3He lên tốc độ hoặc năng lượng cao, có thể là do tỷ lệ điện tích trên khối lượng độc đáo của nó."
Trên Trái Đất, 3He được đánh giá cao vì tiềm năng sử dụng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, nghiên cứu năng lượng sạch, kỹ thuật đông lạnh, máy tính lượng tử và thậm chí cả hình ảnh y tế và phát hiện neutron. Tuy nhiên, nó có nhiều hơn nhiều trên Mặt Trăng vì, không giống như Trái Đất, Mặt Trăng không có từ trường, thông thường sẽ làm chệch hướng các hạt khỏi Mặt Trời — bao gồm 3He. Ngược lại, các hạt này lắng xuống bề mặt Mặt Trăng, cung cấp nguồn cung cấp tiềm năng cho Mặt Trăng, làm dấy lên mối quan tâm ngày càng tăng trong các sáng kiến khai thác năng lượng và ứng dụng công nghệ trong tương lai.
Đợt gia tăng gần đây của các hạt 3He này đã được Solar Orbiter phát hiện, một sứ mệnh chung giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) được thiết kế để khám phá hoạt động bên trong ngôi sao của chúng ta. Tàu vũ trụ đã ghi nhận sự gia tăng đáng kinh ngạc 200.000 lần trong các hạt 3He, được tăng tốc đến tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ thường thấy ở các nguyên tố nặng hơn.
Đài quan sát động lực học mặt trời (SDO) của NASA, nơi theo dõi mặt trời từ quỹ đạo Trái đất kể từ năm 2010, đã theo dõi sự kiện này. Sử dụng hình ảnh có độ phân giải cao, SDO đã lần theo dấu vết vụ bùng phát trở lại một luồng phản lực mặt trời nhỏ phun ra từ một lỗ vành nhật hoa - một khu vực mà từ trường của mặt trời mở ra ngoài không gian. Bucik cho biết: "Mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng luồng phản lực này rõ ràng có liên quan".
Điều khiến các nhà khoa học ngạc nhiên là luồng phản lực nhỏ này phun ra từ một khu vực của mặt trời có từ trường yếu - một đặc điểm phổ biến hơn ở các khu vực mặt trời yên tĩnh so với các khu vực hoạt động, bùng nổ thường liên quan đến các vụ nổ của các hạt năng lượng cao.
Mặc dù cơ chế chính xác đằng sau sự phóng ra của 3He vẫn là một bí ẩn, nhưng phát hiện này ủng hộ các lý thuyết trước đó rằng các hạt hiếm này có nhiều khả năng được làm giàu trong các vùng tĩnh lặng hơn, có từ tính yếu của mặt trời.
Các bài viết liên quan:
— Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA hoạt động trở lại sau trận lụt trung tâm dữ liệu năm 2024
— Xem 4 đợt bùng phát năng lượng mặt trời từ mặt trời gần như cùng lúc trong một sự kiện cực kỳ hiếm
— Mặt trời vào năm 2025: Chu kỳ mặt trời sẽ định hình năm tới của chúng ta như thế nào—
Các nhà nghiên cứu cho rằng ở những vùng yên tĩnh hơn này, các quá trình tinh tế — như sóng nhẹ hoặc nhiễu loạn tối thiểu — có thể tạo ra các điều kiện phù hợp để thúc đẩy 3He theo một cách độc đáo.
Điều thú vị là nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy một mô hình tăng cường ion kỳ lạ, trong đó sự ion hóa hoặc kích thích của một nguyên tố hoặc phân tử tăng lên do sự hiện diện của một nguyên tố hoặc phân tử khác. Theo thông lệ, người ta mong đợi rằng tia phản lực sẽ đẩy ra nhiều nguyên tố nặng hơn, chẳng hạn như sắt, đặc biệt là ở những vùng có mức ion hóa hoặc kích thích cao. Tuy nhiên, thay vào đó, tia phản lực lại giải phóng nhiều carbon, nitơ, silic và lưu huỳnh hơn cùng với heli, cho thấy một quá trình hoặc tương tác bất ngờ đang diễn ra.
Với chỉ 19 sự kiện tương tự trong 25 năm qua, sự hiếm hoi này có ý nghĩa quan trọng, mang đến những hiểu biết mới tiềm năng về các hiện tượng cơ bản.
"Đồng vị hiếm này, nhẹ hơn đồng vị 4He phổ biến hơn chỉ một neutron, rất hiếm trong hệ mặt trời của chúng ta — được tìm thấy ở tỷ lệ khoảng một ion 3He trên 2.500 ion 4He", Radoslav Bucik, nhà khoa học hàng đầu tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở Hoa Kỳ, cho biết trong tuyên bố. "Tuy nhiên, các tia phản lực mặt trời dường như ưu tiên tăng tốc 3He lên tốc độ hoặc năng lượng cao, có thể là do tỷ lệ điện tích trên khối lượng độc đáo của nó."
Trên Trái Đất, 3He được đánh giá cao vì tiềm năng sử dụng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, nghiên cứu năng lượng sạch, kỹ thuật đông lạnh, máy tính lượng tử và thậm chí cả hình ảnh y tế và phát hiện neutron. Tuy nhiên, nó có nhiều hơn nhiều trên Mặt Trăng vì, không giống như Trái Đất, Mặt Trăng không có từ trường, thông thường sẽ làm chệch hướng các hạt khỏi Mặt Trời — bao gồm 3He. Ngược lại, các hạt này lắng xuống bề mặt Mặt Trăng, cung cấp nguồn cung cấp tiềm năng cho Mặt Trăng, làm dấy lên mối quan tâm ngày càng tăng trong các sáng kiến khai thác năng lượng và ứng dụng công nghệ trong tương lai.
Đợt gia tăng gần đây của các hạt 3He này đã được Solar Orbiter phát hiện, một sứ mệnh chung giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) được thiết kế để khám phá hoạt động bên trong ngôi sao của chúng ta. Tàu vũ trụ đã ghi nhận sự gia tăng đáng kinh ngạc 200.000 lần trong các hạt 3He, được tăng tốc đến tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ thường thấy ở các nguyên tố nặng hơn.
Đài quan sát động lực học mặt trời (SDO) của NASA, nơi theo dõi mặt trời từ quỹ đạo Trái đất kể từ năm 2010, đã theo dõi sự kiện này. Sử dụng hình ảnh có độ phân giải cao, SDO đã lần theo dấu vết vụ bùng phát trở lại một luồng phản lực mặt trời nhỏ phun ra từ một lỗ vành nhật hoa - một khu vực mà từ trường của mặt trời mở ra ngoài không gian. Bucik cho biết: "Mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng luồng phản lực này rõ ràng có liên quan".
Điều khiến các nhà khoa học ngạc nhiên là luồng phản lực nhỏ này phun ra từ một khu vực của mặt trời có từ trường yếu - một đặc điểm phổ biến hơn ở các khu vực mặt trời yên tĩnh so với các khu vực hoạt động, bùng nổ thường liên quan đến các vụ nổ của các hạt năng lượng cao.
Mặc dù cơ chế chính xác đằng sau sự phóng ra của 3He vẫn là một bí ẩn, nhưng phát hiện này ủng hộ các lý thuyết trước đó rằng các hạt hiếm này có nhiều khả năng được làm giàu trong các vùng tĩnh lặng hơn, có từ tính yếu của mặt trời.
Các bài viết liên quan:
— Đài quan sát động lực học mặt trời của NASA hoạt động trở lại sau trận lụt trung tâm dữ liệu năm 2024
— Xem 4 đợt bùng phát năng lượng mặt trời từ mặt trời gần như cùng lúc trong một sự kiện cực kỳ hiếm
— Mặt trời vào năm 2025: Chu kỳ mặt trời sẽ định hình năm tới của chúng ta như thế nào—
Các nhà nghiên cứu cho rằng ở những vùng yên tĩnh hơn này, các quá trình tinh tế — như sóng nhẹ hoặc nhiễu loạn tối thiểu — có thể tạo ra các điều kiện phù hợp để thúc đẩy 3He theo một cách độc đáo.
Điều thú vị là nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy một mô hình tăng cường ion kỳ lạ, trong đó sự ion hóa hoặc kích thích của một nguyên tố hoặc phân tử tăng lên do sự hiện diện của một nguyên tố hoặc phân tử khác. Theo thông lệ, người ta mong đợi rằng tia phản lực sẽ đẩy ra nhiều nguyên tố nặng hơn, chẳng hạn như sắt, đặc biệt là ở những vùng có mức ion hóa hoặc kích thích cao. Tuy nhiên, thay vào đó, tia phản lực lại giải phóng nhiều carbon, nitơ, silic và lưu huỳnh hơn cùng với heli, cho thấy một quá trình hoặc tương tác bất ngờ đang diễn ra.
Với chỉ 19 sự kiện tương tự trong 25 năm qua, sự hiếm hoi này có ý nghĩa quan trọng, mang đến những hiểu biết mới tiềm năng về các hiện tượng cơ bản.
