Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các quan sát từ kính thiên văn ở New Mexico, Hoa Kỳ, với các vệ tinh đặt gần Trái đất để xác định mối liên hệ giữa sóng từ trường trong sắc quyển và các khu vực có nhiều hạt ion hóa trong bầu khí quyển nóng bên ngoài.
Lớp bên ngoài cực nóng của Mặt trời, vành nhật hoa, có thành phần hóa học rất khác với các lớp bên trong mát hơn, nhưng lý do của điều này đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ.
Một giải thích là, ở lớp giữa (sắc quyển), sóng từ trường tác dụng lực tách plasma của Mặt trời thành các thành phần khác nhau, để chỉ các hạt ion được vận chuyển vào trong hào quang, trong khi để lại các hạt trung tính (do đó dẫn đến sự tích tụ của các nguyên tố như sắt, silic và magiê trong khí quyển bên ngoài).
Giờ đây, trong một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn (The Astrophysical Journal), các nhà nghiên cứu đã kết hợp các quan sát từ kính thiên văn ở New Mexico, Hoa Kỳ, với các vệ tinh đặt gần Trái đất để xác định mối liên hệ giữa các sóng từ trong quyển sắc ký và các khu vực có nhiều hạt ion hóa ở vùng nóng của bầu khí quyển bên ngoài.
Tác giả chính, Tiến sĩ Deborah Baker (UCL Space & Climate Physics) cho biết: “Các thành phần hóa học khác nhau của lớp bên trong và bên ngoài của Mặt trời lần đầu tiên được ghi nhận cách đây hơn 50 năm. Khám phá này đã tạo ra một trong những câu hỏi mở lâu nay trong vật lý thiên văn .
“Sự khác biệt trong thành phần là đáng ngạc nhiên, vì các lớp được liên kết vật lý và vật chất trong hào quang bắt nguồn từ lớp trong cùng, quang quyển.
“Giờ đây, nhờ sự kết hợp độc đáo giữa các quan sát trên mặt đất và trên không gian về khí quyển Mặt trời, được thực hiện gần như đồng thời, người ta có thể phát hiện rõ ràng các sóng từ trong quyển sắc ký và liên kết chúng với vô số nguyên tố trong nhật quang không được tìm thấy trong các vùng bên trong của Mặt trời.
“Việc xác định các quá trình hình thành vành nhật hoa là rất quan trọng khi chúng tôi cố gắng hiểu rõ hơn về gió Mặt trời, một dòng hạt tích điện chảy ra ngoài từ Mặt trời, có thể phá vỡ và làm hỏng các vệ tinh và cơ sở hạ tầng trên Trái đất.
“Những phát hiện mới của chúng tôi sẽ giúp chúng tôi phân tích gió Mặt Trời và theo dõi nó trở lại vị trí của nó đến từ đâu trong bầu khí quyển của Mặt Trời.”
Các phát hiện được xây dựng dựa trên một bài báo liên quan của nhiều người trong số cùng tác giả, được xuất bản vào tháng trước trên tạp chí Triết học Giao dịch của Hiệp hội Hoàng gia (Philosophical Transactions of the Royal Society) , nơi phát hiện rõ ràng các sóng từ trong quyển sắc ký, loại trừ các yếu tố khác có thể tạo ra các dao động từ tương tự.
Sự tồn tại của sóng từ – dao động của các ion di chuyển theo một hướng nhất định – lần đầu tiên được đưa ra giả thuyết vào năm 1942 và được cho là được tạo ra bởi hàng triệu hạt nano, hay các vụ nổ nhỏ, diễn ra trong vành nhật hoa mỗi giây.
Nhóm nghiên cứu đằng sau bài báo mới đã lần theo hướng của sóng bằng cách mô hình hóa một loạt từ trường và phát hiện ra rằng các sóng phản xạ trong sắc quyển dường như được liên kết từ tính với các khu vực có nhiều hạt ion trong vành nhật hoa.
Tiến sĩ Marco Stangalini (Cơ quan Vũ trụ Ý và Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia, Rome), đồng tác giả của cả hai bài báo, cho biết: “Sự khác biệt về thành phần hóa học giữa lớp bên trong, quang quyển và vành nhật hoa là một đặc điểm không chỉ của Mặt trời của chúng ta, nhưng của các ngôi sao trên khắp Vũ trụ. Do đó, bằng cách quan sát Mặt trời trong phòng thí nghiệm địa phương của chúng ta, chúng ta có thể nâng cao hiểu biết về Vũ trụ vượt xa nó. “
Hai bài báo sử dụng các quan sát được IBIS, máy ảnh đo quang phổ độ phân giải cao tại Kính viễn vọng Mặt trời Dunn ở New Mexico, cùng với hình ảnh từ máy quang phổ kế hình ảnh EUV (EIS) trên đài quan sát mặt trời Hinode của Nhật Bản / Anh / Mỹ (một thiết bị được thiết kế và chế tạo bởi một nhóm do UCL dẫn đầu) và dữ liệu từ Đài quan sát Động lực học Mặt trời của NASA (SDO).
Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện của họ cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu trong tương lai bằng cách sử dụng dữ liệu từ Solar Orbiter, một sứ mệnh của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu thu thập các hình ảnh cận cảnh của Mặt trời. Nhiệm vụ được khởi động vào tháng Hai năm ngoái, bao gồm các công cụ được đề xuất, thiết kế và chế tạo tại UCL.
Nhóm nghiên cứu cho bài báo mới bao gồm các nhà khoa học từ Đại học Oslo, Đại học Queen’s Belfast và Đại học George Mason, cũng như UCL và Cơ quan Vũ trụ Ý.
Công trình được tài trợ bởi Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ của Vương quốc Anh, chương trình Horizon 2020 của EU, chương trình Hinode của NASA, Invest NI và Randox Laboratories Ltd, và Hội đồng Nghiên cứu Na Uy thông qua chương trình Trung tâm Xuất sắc.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=nz_5doGrVoA&feature=emb_logo
Nguồn truyện:
Tài liệu do University College London cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :