Tàu thăm dò vũ trụ Voyager 1 và 2, hiện đang ở rìa Hệ mặt trời đã gửi về Trái đất một phát hiện đáng kinh ngạc, khác xa các lý thuyết trước đây.
TIN LIÊN QUAN
Hai tàu thăm dò vũ trụ Voyager 1 và 2, được NASA phóng 33 năm trước, hiện đang ở rìa Hệ mặt trời, cách Trái đất 14,48 tỉ km, nơi chưa tàu thăm dò nào từng có thể tiến đến. Kết quả nghiên cứu mới đây các nhà khoa học cho biết các phi thuyền này đã gửi trở lại Trái đất phát hiện đáng kinh ngạc: rìa Hệ mặt trời là vùng bong bóng từ trường, khác xa với các lý thuyết cũ về vùng rìa Hệ mặt trời.
Theo mô hình vi tính, những khối bong bóng từ trường này có kích thước vĩ đại. Biên độ của một khối bong bóng rộng khoảng 160,9 tỉ km, tương đương khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Hai tàu thăm dò dù tự hào về tốc độ vẫn phải mất hàng tuần mới đi qua hết một khối bong bóng. Tàu thăm dò Voyage 1 đã đến vùng bong bóng này vào năm 2007, và tàu Voyager 2 theo sau vào năm 2008.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu không hiểu các tàu Voager đã cảm nhận thấy gì nhưng hiện tại họ đã xác định được rõ ràng.
Nhà vật lý học Jim Drake thuộc Đại học Maryland, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Khám phá này quả thực bất ngờ và đáng kinh ngạc vì chúng ta chưa bao giờ nghĩ sẽ tìm thấy một vùng bong bóng từ trường như thế ở rìa hệ mặt trời, nhưng quả đúng là như thế.”
Phát hiện này trái ngược hoàn toàn với những lý thuyết về rìa Hệ mặt trời từ những năm 1950. Các lý thuyết đó lập luận rằng từ trường ở xa mặt trời có hình cung cong tương đối, để sau đó đảo ngược quay về mặt trời. Tuy nhiên những bong bóng này tỏ ra hoạt động độc lập, và về bản chất tự tách chúng khỏi trường điện từ phổ quát của mặt trời.
Dữ liệu phân tích cho thấy các tàu thăm dò liên tiếp đi vào rồi lại đi ra khỏi các khối bong bóng này. Do vậy, có thể vẫn tồn tại những khu vực đúng với lý thuyết cũ. Tuy nhiên, chỉ riêng lý thuyết cũ chắc chắn không thể giải thích hết được khám phá từ các tàu Voyagers.
Tiến sĩ vật lý Opher, Đại học Maryland phân tích: “Từ trường của Mặt trời mở rộng ra đến tận vùng rìa của Thái dương hệ. Do mặt trời tự quay liên tục, dẫn đến từ trường của nó có hình sóng xoắn và nhăn gập lại, giống như chiếc váy múa ba lê. Tuy nhiên ở vùng rìa hệ mặt trời, cách quá xa khỏi mặt trời, các nếp nhăn gập của chiếc váy này kết lại thành từng bó”.
Khi từ trường bị kết lại đến mức nghiêm trọng, các đường sức từ sẽ đan chéo vào nhau và tạo ra sự kết nối lại từ trường (magnetic reconnection). Tức là những nếp nhăn gập đông đúc của chiếc váy này tự cơ cấu lại bản thân. Đôi khi dẫn đến các vụ nổ, tạo thành các bong bóng từ trường.
Việc từ trường của hệ mặt trời ở ngoài rìa hệ mặt trời là những hình bong bóng hay là các đường sức cong quay trở về mặt trời có tầm quan trọng rất lớn trong khoa học. Bởi nó cho chúng ta biết hệ mặt trời sẽ tương tác như thế nào với phần còn lại của cả thiên hà.
Vùng rìa thái dương hệ vốn được gọi là vùng “tấm chắn bức điện quang báo” (the heliosheath). Đây là vùng biên giới quan trọng chuyển tiếp giữa Hệ mặt trời và phần còn lại của ngân hà Milky. Rất nhiều loại vật chất cố gắng vượt qua vùng này để lọt vào Thái dương hệ. Ví dụ như các đám mây vũ trụ, các nút từ trường của ngân hà, các tia vũ trụ,… Những kẻ thâm nhập này trước hết sẽ gặp phải lá chắn từ tính là các bong bóng hoặc là các đường sức từ đảo ngược lại mặt trời.
Lấy các tia vũ trụ làm ví dụ minh họa. Các tia vũ trụ của ngân hà là những phần tử vi mô phát ra từ những hố đen và các vụ nổ siêu tân tinh, có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Khi những viên đạn súng thần công tí hon nguy hiểm này muốn thâm nhập vào hệ mặt trời, chúng sẽ phải vượt qua được từ trường của mặt trời để tiến tới các hành tinh bên trong.
Tiến sĩ Opher cho hay: “Các bong bóng từ trường có vẻ như là lớp bảo vệ đầu tiên của chúng ta khỏi chống lại các tia vũ trụ. Tuy nhiên chúng ta vẫn chưa xác định được điều này có ích hay không”.
Trong trường hợp thứ nhất, các bong bóng từ trường là những tấm khiên thủng hình tổ ong, nó sẽ cho phép rất nhiều tia vũ trụ đi qua các lỗ thủng. Trong trường hợp còn lại, khi các tia vũ trụ có thể bị tắc và bị nhốt bên trong các bong bóng đó, lưới bong bóng thực sự tỏ ra có ích.
Phan Khôi (Theo Physorg)
TIN LIÊN QUAN
Nước trên Mặt trăng nhiều tương đương Trái đất
"Bão lửa" từ mặt trời đe dọa trái đất
Hình ảnh 3-D đầu tiên của Mặt trời
"Bão lửa" từ mặt trời đe dọa trái đất
Hình ảnh 3-D đầu tiên của Mặt trời
Hai tàu thăm dò vũ trụ Voyager 1 và 2, được NASA phóng 33 năm trước, hiện đang ở rìa Hệ mặt trời, cách Trái đất 14,48 tỉ km, nơi chưa tàu thăm dò nào từng có thể tiến đến. Kết quả nghiên cứu mới đây các nhà khoa học cho biết các phi thuyền này đã gửi trở lại Trái đất phát hiện đáng kinh ngạc: rìa Hệ mặt trời là vùng bong bóng từ trường, khác xa với các lý thuyết cũ về vùng rìa Hệ mặt trời.
|
| Các bong bóng từ trường ở ngoài rìa Thái dương hệ có biên độ khoảng 106,9 tỉ km, tương đương khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Ảnh NASA. |
Theo mô hình vi tính, những khối bong bóng từ trường này có kích thước vĩ đại. Biên độ của một khối bong bóng rộng khoảng 160,9 tỉ km, tương đương khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Hai tàu thăm dò dù tự hào về tốc độ vẫn phải mất hàng tuần mới đi qua hết một khối bong bóng. Tàu thăm dò Voyage 1 đã đến vùng bong bóng này vào năm 2007, và tàu Voyager 2 theo sau vào năm 2008.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu không hiểu các tàu Voager đã cảm nhận thấy gì nhưng hiện tại họ đã xác định được rõ ràng.
Nhà vật lý học Jim Drake thuộc Đại học Maryland, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Khám phá này quả thực bất ngờ và đáng kinh ngạc vì chúng ta chưa bao giờ nghĩ sẽ tìm thấy một vùng bong bóng từ trường như thế ở rìa hệ mặt trời, nhưng quả đúng là như thế.”
Phát hiện này trái ngược hoàn toàn với những lý thuyết về rìa Hệ mặt trời từ những năm 1950. Các lý thuyết đó lập luận rằng từ trường ở xa mặt trời có hình cung cong tương đối, để sau đó đảo ngược quay về mặt trời. Tuy nhiên những bong bóng này tỏ ra hoạt động độc lập, và về bản chất tự tách chúng khỏi trường điện từ phổ quát của mặt trời.
Dữ liệu phân tích cho thấy các tàu thăm dò liên tiếp đi vào rồi lại đi ra khỏi các khối bong bóng này. Do vậy, có thể vẫn tồn tại những khu vực đúng với lý thuyết cũ. Tuy nhiên, chỉ riêng lý thuyết cũ chắc chắn không thể giải thích hết được khám phá từ các tàu Voyagers.
Tiến sĩ vật lý Opher, Đại học Maryland phân tích: “Từ trường của Mặt trời mở rộng ra đến tận vùng rìa của Thái dương hệ. Do mặt trời tự quay liên tục, dẫn đến từ trường của nó có hình sóng xoắn và nhăn gập lại, giống như chiếc váy múa ba lê. Tuy nhiên ở vùng rìa hệ mặt trời, cách quá xa khỏi mặt trời, các nếp nhăn gập của chiếc váy này kết lại thành từng bó”.
Khi từ trường bị kết lại đến mức nghiêm trọng, các đường sức từ sẽ đan chéo vào nhau và tạo ra sự kết nối lại từ trường (magnetic reconnection). Tức là những nếp nhăn gập đông đúc của chiếc váy này tự cơ cấu lại bản thân. Đôi khi dẫn đến các vụ nổ, tạo thành các bong bóng từ trường.
|
| Các hình ảnh cũ và mới về vùng rìa hệ mặt trời. Các đường xoắn ốc màu đỏ và xanh là những đường cung cong theo như lý thuyết cũ. Phân tích từ các dữ liệu mới truyền về từ các tàu Voyager cho thấy có thêm một vùng bong bóng từ trường. Ảnh NASA. |
Việc từ trường của hệ mặt trời ở ngoài rìa hệ mặt trời là những hình bong bóng hay là các đường sức cong quay trở về mặt trời có tầm quan trọng rất lớn trong khoa học. Bởi nó cho chúng ta biết hệ mặt trời sẽ tương tác như thế nào với phần còn lại của cả thiên hà.
Vùng rìa thái dương hệ vốn được gọi là vùng “tấm chắn bức điện quang báo” (the heliosheath). Đây là vùng biên giới quan trọng chuyển tiếp giữa Hệ mặt trời và phần còn lại của ngân hà Milky. Rất nhiều loại vật chất cố gắng vượt qua vùng này để lọt vào Thái dương hệ. Ví dụ như các đám mây vũ trụ, các nút từ trường của ngân hà, các tia vũ trụ,… Những kẻ thâm nhập này trước hết sẽ gặp phải lá chắn từ tính là các bong bóng hoặc là các đường sức từ đảo ngược lại mặt trời.
Lấy các tia vũ trụ làm ví dụ minh họa. Các tia vũ trụ của ngân hà là những phần tử vi mô phát ra từ những hố đen và các vụ nổ siêu tân tinh, có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Khi những viên đạn súng thần công tí hon nguy hiểm này muốn thâm nhập vào hệ mặt trời, chúng sẽ phải vượt qua được từ trường của mặt trời để tiến tới các hành tinh bên trong.
Tiến sĩ Opher cho hay: “Các bong bóng từ trường có vẻ như là lớp bảo vệ đầu tiên của chúng ta khỏi chống lại các tia vũ trụ. Tuy nhiên chúng ta vẫn chưa xác định được điều này có ích hay không”.
Trong trường hợp thứ nhất, các bong bóng từ trường là những tấm khiên thủng hình tổ ong, nó sẽ cho phép rất nhiều tia vũ trụ đi qua các lỗ thủng. Trong trường hợp còn lại, khi các tia vũ trụ có thể bị tắc và bị nhốt bên trong các bong bóng đó, lưới bong bóng thực sự tỏ ra có ích.
Phan Khôi (Theo Physorg)
.svg){kind=icon}
