Tàu thám hiểm Perseverance của NASA vừa tạo nên lịch sử quan sát bầu trời.
Tàu thám hiểm Perseverance có kích thước bằng một chiếc ô tô đã phát hiện cực quang trên bầu trời sao Hỏa vào giữa tháng 3, trở thành tàu vũ trụ đầu tiên chứng kiến màn trình diễn ánh sáng như vậy từ bề mặt của một hành tinh khác.
"Khám phá thú vị này mở ra những khả năng mới cho nghiên cứu cực quang và xác nhận rằng các phi hành gia tương lai có thể nhìn thấy cực quang trên bề mặt sao Hỏa", Elise Knutsen, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Oslo ở Na Uy và là tác giả chính của một nghiên cứu về tin tức này, nói trong một tuyên bố.
Cực quang xảy ra khi các hạt tích điện từ mặt trời va chạm với các phân tử trong bầu khí quyển của hành tinh. Từ trường của Trái đất dẫn hầu hết các hạt năng lượng mặt trời đó về phía các cực của nó, đó là lý do tại sao màn trình diễn cực quang trên hành tinh của chúng ta thường chỉ giới hạn ở vĩ độ cao — nghĩa là, ngoại trừ một số trường hợp nhất định khi các đám mây plasma mặt trời đặc biệt lớn được gọi là các vụ phun trào khối lượng vành nhật hoa (CME) tấn công chúng ta.
Tuy nhiên, sao Hỏa không còn từ trường toàn cầu nữa, nó đã biến mất từ lâu và khiến thế giới từng ẩm ướt này trở nên khô cằn. Vì lý do này, màn trình diễn cực quang của Hành tinh Đỏ khác với những màn trình diễn mà chúng ta thấy trên Trái đất. Ví dụ, sự xuất hiện của một CME lớn có xu hướng làm cho toàn bộ bầu trời sao Hỏa sáng rực.
Những cực quang của người ngoài hành tinh này đã được quan sát từ quỹ đạo sao Hỏa trước đây, nhưng không có tàu vũ trụ nào có thể chụp được hiện tượng này. Knutsen và nhóm của cô đã lên đường để tạo nên lịch sử.
Họ đã tính toán góc tốt nhất để hướng hai thiết bị chính của Perseverance — hệ thống camera MastCam-Z và máy quang phổ SuperCam — lên bầu trời sao Hỏa. Họ cũng đã làm việc với các nhà nghiên cứu tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland để xác định các CME trên sao Hỏa có thể gây ra hiện tượng cực quang có thể phát hiện được.
Các nhà khoa học Goddard đã đánh dấu một vụ bùng phát như vậy vào ngày 15 tháng 3. Nhà vật lý không gian Christina Lee của Đại học California, Berkeley, người đứng đầu về thời tiết không gian cho tàu quỹ đạo sao Hỏa MAVEN của NASA đã nhận thấy cảnh báo đó. Đến lượt mình, Lee đã ban hành một thông báo cho các nhóm sứ mệnh sao Hỏa khác, bao gồm cả Knutsen và các đồng nghiệp của cô.
"Khi chúng tôi thấy cường độ của vụ nổ này, chúng tôi ước tính nó có thể gây ra cực quang đủ sáng để các thiết bị của chúng tôi phát hiện ra", Knutsen cho biết.
Đúng là như vậy. CME đã va vào bầu khí quyển mỏng của sao Hỏa vài ngày sau đó, tạo ra cực quang màu xanh lục khá đồng đều trên khắp bầu trời của Hành tinh Đỏ. (Giống như trên Trái Đất, ánh sáng cực quang màu xanh lục là do các nguyên tử oxy phát sáng.)
MAVEN và một tàu thăm dò sao Hỏa khác, Mars Express của Châu Âu, đã phát hiện ra các hạt năng lượng mặt trời trong bầu khí quyển tại thời điểm đó, xác nhận rằng Perseverance thực sự đã ghi lại cực quang sao Hỏa từ bề mặt hành tinh này.
"Đây là một ví dụ tuyệt vời về sự phối hợp giữa các nhiệm vụ", Nhà nghiên cứu chính của MAVEN, Shannon Curry, một nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian tại Đại học Colorado Boulder, cho biết trong cùng một tuyên bố.
"Tất cả chúng tôi đã cùng nhau làm việc nhanh chóng để tạo điều kiện cho quan sát này và rất vui mừng khi cuối cùng cũng có thể xem trước những gì các phi hành gia có thể nhìn thấy ở đó một ngày nào đó", Curry, đồng tác giả của bài báo mới, cho biết thêm.
Các bài viết liên quan:
— Đốm đen mặt trời khổng lồ mang cực quang lan rộng đến Trái đất hiện đang nhắm đến sao Hỏa
— Tàu quỹ đạo sao Hỏa ghi nhận lần đầu tiên nhìn thấy cực quang đồng thời với các nguyên nhân khác nhau
— Xe tự hành Perseverance: Mọi thứ bạn cần biết
Các quan sát cực quang của Perseverance, được mô tả trong một nghiên cứu được công bố hôm thứ Tư (ngày 14 tháng 5) trên tạp chí Science Advances, không chỉ có sức hấp dẫn kỳ lạ. Rốt cuộc, cực quang là kết quả của thời tiết vũ trụ, có thể có tác động sâu sắc đến tàu vũ trụ và con người khi mạo hiểm vượt ra ngoài bong bóng từ trường bảo vệ của hành tinh chúng ta.
"Những quan sát của Perseverance về cực quang ánh sáng khả kiến xác nhận một cách mới để nghiên cứu những hiện tượng này, bổ sung cho những gì chúng ta có thể quan sát được bằng tàu thăm dò quỹ đạo sao Hỏa", Katie Stack Morgan, nhà khoa học dự án tạm quyền của Perseverance tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Nam California, người không tham gia nhóm nghiên cứu, cho biết trong tuyên bố.
"Hiểu rõ hơn về cực quang và các điều kiện xung quanh sao Hỏa dẫn đến sự hình thành của chúng đặc biệt quan trọng khi chúng ta chuẩn bị đưa các nhà thám hiểm con người đến đó một cách an toàn", Stack Morgan nói thêm.
Tàu thám hiểm Perseverance có kích thước bằng một chiếc ô tô đã phát hiện cực quang trên bầu trời sao Hỏa vào giữa tháng 3, trở thành tàu vũ trụ đầu tiên chứng kiến màn trình diễn ánh sáng như vậy từ bề mặt của một hành tinh khác.
"Khám phá thú vị này mở ra những khả năng mới cho nghiên cứu cực quang và xác nhận rằng các phi hành gia tương lai có thể nhìn thấy cực quang trên bề mặt sao Hỏa", Elise Knutsen, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Oslo ở Na Uy và là tác giả chính của một nghiên cứu về tin tức này, nói trong một tuyên bố.
Cực quang xảy ra khi các hạt tích điện từ mặt trời va chạm với các phân tử trong bầu khí quyển của hành tinh. Từ trường của Trái đất dẫn hầu hết các hạt năng lượng mặt trời đó về phía các cực của nó, đó là lý do tại sao màn trình diễn cực quang trên hành tinh của chúng ta thường chỉ giới hạn ở vĩ độ cao — nghĩa là, ngoại trừ một số trường hợp nhất định khi các đám mây plasma mặt trời đặc biệt lớn được gọi là các vụ phun trào khối lượng vành nhật hoa (CME) tấn công chúng ta.
Tuy nhiên, sao Hỏa không còn từ trường toàn cầu nữa, nó đã biến mất từ lâu và khiến thế giới từng ẩm ướt này trở nên khô cằn. Vì lý do này, màn trình diễn cực quang của Hành tinh Đỏ khác với những màn trình diễn mà chúng ta thấy trên Trái đất. Ví dụ, sự xuất hiện của một CME lớn có xu hướng làm cho toàn bộ bầu trời sao Hỏa sáng rực.
Những cực quang của người ngoài hành tinh này đã được quan sát từ quỹ đạo sao Hỏa trước đây, nhưng không có tàu vũ trụ nào có thể chụp được hiện tượng này. Knutsen và nhóm của cô đã lên đường để tạo nên lịch sử.
Họ đã tính toán góc tốt nhất để hướng hai thiết bị chính của Perseverance — hệ thống camera MastCam-Z và máy quang phổ SuperCam — lên bầu trời sao Hỏa. Họ cũng đã làm việc với các nhà nghiên cứu tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland để xác định các CME trên sao Hỏa có thể gây ra hiện tượng cực quang có thể phát hiện được.
Các nhà khoa học Goddard đã đánh dấu một vụ bùng phát như vậy vào ngày 15 tháng 3. Nhà vật lý không gian Christina Lee của Đại học California, Berkeley, người đứng đầu về thời tiết không gian cho tàu quỹ đạo sao Hỏa MAVEN của NASA đã nhận thấy cảnh báo đó. Đến lượt mình, Lee đã ban hành một thông báo cho các nhóm sứ mệnh sao Hỏa khác, bao gồm cả Knutsen và các đồng nghiệp của cô.
"Khi chúng tôi thấy cường độ của vụ nổ này, chúng tôi ước tính nó có thể gây ra cực quang đủ sáng để các thiết bị của chúng tôi phát hiện ra", Knutsen cho biết.
Đúng là như vậy. CME đã va vào bầu khí quyển mỏng của sao Hỏa vài ngày sau đó, tạo ra cực quang màu xanh lục khá đồng đều trên khắp bầu trời của Hành tinh Đỏ. (Giống như trên Trái Đất, ánh sáng cực quang màu xanh lục là do các nguyên tử oxy phát sáng.)
MAVEN và một tàu thăm dò sao Hỏa khác, Mars Express của Châu Âu, đã phát hiện ra các hạt năng lượng mặt trời trong bầu khí quyển tại thời điểm đó, xác nhận rằng Perseverance thực sự đã ghi lại cực quang sao Hỏa từ bề mặt hành tinh này.
"Đây là một ví dụ tuyệt vời về sự phối hợp giữa các nhiệm vụ", Nhà nghiên cứu chính của MAVEN, Shannon Curry, một nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian tại Đại học Colorado Boulder, cho biết trong cùng một tuyên bố.
"Tất cả chúng tôi đã cùng nhau làm việc nhanh chóng để tạo điều kiện cho quan sát này và rất vui mừng khi cuối cùng cũng có thể xem trước những gì các phi hành gia có thể nhìn thấy ở đó một ngày nào đó", Curry, đồng tác giả của bài báo mới, cho biết thêm.
Các bài viết liên quan:
— Đốm đen mặt trời khổng lồ mang cực quang lan rộng đến Trái đất hiện đang nhắm đến sao Hỏa
— Tàu quỹ đạo sao Hỏa ghi nhận lần đầu tiên nhìn thấy cực quang đồng thời với các nguyên nhân khác nhau
— Xe tự hành Perseverance: Mọi thứ bạn cần biết
Các quan sát cực quang của Perseverance, được mô tả trong một nghiên cứu được công bố hôm thứ Tư (ngày 14 tháng 5) trên tạp chí Science Advances, không chỉ có sức hấp dẫn kỳ lạ. Rốt cuộc, cực quang là kết quả của thời tiết vũ trụ, có thể có tác động sâu sắc đến tàu vũ trụ và con người khi mạo hiểm vượt ra ngoài bong bóng từ trường bảo vệ của hành tinh chúng ta.
"Những quan sát của Perseverance về cực quang ánh sáng khả kiến xác nhận một cách mới để nghiên cứu những hiện tượng này, bổ sung cho những gì chúng ta có thể quan sát được bằng tàu thăm dò quỹ đạo sao Hỏa", Katie Stack Morgan, nhà khoa học dự án tạm quyền của Perseverance tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Nam California, người không tham gia nhóm nghiên cứu, cho biết trong tuyên bố.
"Hiểu rõ hơn về cực quang và các điều kiện xung quanh sao Hỏa dẫn đến sự hình thành của chúng đặc biệt quan trọng khi chúng ta chuẩn bị đưa các nhà thám hiểm con người đến đó một cách an toàn", Stack Morgan nói thêm.
