Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nhóm nghiên cứu gần đây đã thành công trong việc phát triển mô hình dựa trên vật lý đầu tiên có thể dự đoán chính xác các đốm sáng Mặt trời lớn sắp xảy ra, có thể gây ra những xáo trộn thời tiết không gian nghiêm trọng ảnh hưởng đến Trái đất.
Solar flares (Pháo sáng Mặt trời) phát ra các vụ nổ bức xạ điện từ mạnh và đột ngột từ bề mặt Mặt trời và bầu khí quyển của nó, đồng thời phóng ra plasma và các hạt năng lượng vào không gian liên hành tinh. Vì các đợt bùng phát mặt trời lớn có thể gây ra những xáo trộn thời tiết không gian nghiêm trọng ảnh hưởng đến Trái đất, để giảm thiểu tác động của chúng, sự xuất hiện của chúng cần phải được dự đoán. Tuy nhiên, do cơ chế khởi phát của các đợt bùng phát mặt trời là không rõ ràng, hầu hết các phương pháp dự đoán bùng phát cho đến nay đều dựa trên các phương pháp thực nghiệm.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Kanya Kusano (Giám đốc Viện Nghiên cứu Môi trường Không gian – Trái đất, Đại học Nagoya) đứng đầu mới đây đã thành công trong việc phát triển mô hình dựa trên vật lý đầu tiên có thể dự đoán chính xác các tia sáng Mặt trời lớn sắp xảy ra. Công trình được đăng trên tạp chí Science vào ngày 31 tháng 7 năm 2020.
Phương pháp dự đoán bùng phát mới được gọi là lược đồ kappa, dựa trên lý thuyết về “sự không ổn định hồ quang kép”, đó là một sự mất ổn định từ tính hydro động lực học (MHD) được kích hoạt bởi kết nối lại từ tính. Các nhà nghiên cứu giả định rằng sự kết nối lại quy mô nhỏ của các đường sức từ trường có thể tạo thành từ trường hình cung kép (hình chữ m) và kích hoạt sự bùng phát của tia sáng mặt trời. Kappa -scheme có thể dự đoán cách một kết nối lại từ trường nhỏ kích hoạt một ngọn lửa lớn và cách một ngọn lửa mặt trời lớn có thể xảy ra.
Mô hình dự đoán đã được thử nghiệm trên khoảng 200 vùng hoạt động trong chu kỳ 24 của Mặt Trời từ năm 2008 đến năm 2019 bằng cách sử dụng dữ liệu thu được từ vệ tinh của Đài quan sát Động lực Mặt trời (SDO) của NASA. Nó đã được chứng minh rằng với một số ngoại lệ, sơ đồ kappa dự đoán hầu hết các tia sáng mặt trời sắp xảy ra, cũng như vị trí chính xác mà chúng sẽ xuất hiện. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng một thông số mới – “mật độ từ thông xoắn” gần với đường đảo cực từ trên bề mặt mặt trời – xác định thời điểm và vị trí có thể xảy ra các tia lửa mặt trời và chúng có khả năng lớn như thế nào.
Các phương pháp dự đoán bùng phát trước đây dựa trên các quan hệ thực nghiệm trong đó các dự đoán của ngày hôm trước có xu hướng tiếp tục sang ngày hôm sau ngay cả khi hoạt động bùng phát thay đổi. Ngược lại, sơ đồ kappa dự đoán các tia sáng mặt trời lớn thông qua cách tiếp cận dựa trên vật lý bất kể hoạt động bùng phát trước đó. Mặc dù phải mất nhiều công sức hơn để triển khai kế hoạch trong dự báo hoạt động thời gian thực, nhưng nghiên cứu này cho thấy rằng phương pháp tiếp cận dựa trên vật lý có thể mở ra một hướng mới cho nghiên cứu dự báo bùng phát.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Đại học Nagoya cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :