Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Ra khỏi ranh giới của hệ mặt trời, áp lực sẽ tăng cao. Các áp suất này cùng với lực plasma, từ trường và các hạt như ion, tia vũ trụ và electron tác dụng lên nhau khi chúng chảy và va chạm vào nhay. Lần đầu tiên các nhà khoa học có thể đo lường tổng thể và cũng là lần đầu tiên nó được phát hiện lớn hơn những gì mong đợi.
Ra khỏi ranh giới của hệ mặt trời, áp lực sẽ tăng cao. Các áp suất này cùng với lực plasma, từ trường và các hạt như ion, tia vũ trụ và electron tác dụng lên nhau khi chúng chảy và va chạm vào nhay. Lần đầu tiên các nhà khoa học có thể đo lường tổng thể và cũng là lần đầu tiên nó được phát hiện lớn hơn những gì mong đợi.
Bằng phương pháp sử dụng các quan sát tia vũ trụ thiên hà – một loại hạt có năng lượng cao, Các nhà khoa học tàu vũ trụ Voyager của NASA đã tính toán tổng áp suất từ các hạt ở khu vực bên ngoài của hệ mặt trời được gọi là heliosheath. Tại gần 9 tỷ dặm, khu vực này khó có thể nghiên cứu. Nhưng sự định vị của tàu vũ trụ Voyager và thời điểm thích hợp của một sự kiện từ mặt trời đã khiến cho các phép đo của vòng xoắn có thể xảy ra. Kết quả đó đang giúp các nhà khoa học hiểu cách Mặt trời tương tác với môi trường xung quanh.
Cộng các phần được biết đến từ các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học cho thấy giá trị mới vẫn lớn hơn so với những gì được đo cho đến nay. Nó nói rằng có thể đóng góp một số phần khác đối với áp lực dù các bài toán này chưa được xem xét ngay bây giờ.
Trên trái đất, chúng ta có áp suất không khí được tạo ra bởi các phân tử không khí bị hút bởi trọng lực. Trong không gian cũng có một áp suất được tạo ra bởi các hạt như ion và electron. Những hạt này là nước nóng và được tăng tốc liên tục bởi Mặt Trời tạo ra một “quả bóng” khổng lồ được gọi là nhật quyển kéo dài hàng triệu dặm đã xảy ra trong quá khứ ở Sao Diêm Vương. Còn với rìa của khu vực này, nơi ảnh hưởng của Mặt trời được khắc phục bởi áp lực của các hạt từ các ngôi sao và không gian liên sao khác, đây cũng là nơi ảnh hưởng từ tính của Mặt trời không bị tác động. (Ảnh hưởng hấp dẫn của nó mở rộng ra xa hơn nhiều, do đó hệ mặt trời cũng mở rộng ra xa hơn.)
Để đo áp suất trong vòng xoắn ốc, các nhà khoa học đã sử dụng tàu vũ trụ Voyager di chuyển đều đặn ra khỏi hệ mặt trời từ năm 1977. Vào thời điểm quan sát, Voyager 1 đã ở bên ngoài vũ trụ trong không gian giữa các vì sao trong khi đó Voyager 2 vẫn còn trong heliosheath.
Có thời gian thực sự thú vị cho sự kiện này bởi vì các nhà khoa học đã thấy nó ngay sau khi Voyager 1 đi vào không gian giữa các vì sao địa phương. Và trong khi đây là sự kiện đầu tiên mà Voyager nhìn thấy có nhiều dữ liệu hơn mà chúng ta có thể tiếp tục xem xét để xem mọi thứ trong không gian heliosheath và giữa các vì sao đang thay đổi theo thời gian như thế nào.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu một sự kiện được gọi là khu vực tương tác hợp nhất toàn cầu mà nguyên nhân của sự kiện này là do hoạt động trên Mặt trời. Mặt trời định kỳ sẽ bùng lên và giải phóng các vụ nổ hạt khổng lồ, giống như trong các lần phóng đại khối. Khi một loạt các sự kiện này bay ra ngoài vũ trụ, chúng có thể hợp nhất thành một khối khổng lồ và tạo ra một làn sóng plasma được đẩy bởi từ trường.
Voyager 2 đã phát hiện một làn sóng như vậy khi nó chạm tới vòng xoắn vào năm 2012. Sóng đã khiến số lượng các tia vũ trụ trong thiên hà tạm thời giảm xuống. Bốn tháng sau, các nhà khoa học đã thấy sự suy giảm tương tự trong các quan sát từ Voyager 1 ngay bên kia ranh giới của hệ mặt trời trong không gian giữa các vì sao.
Biết khoảng cách giữa các tàu vũ trụ cho phép họ tính toán áp lực trong vỏ bọc cũng như tốc độ âm thanh. Trong âm thanh, Heliosheath có thể di chuyển với tốc độ khoảng 300 km mỗi giây – nhanh hơn hàng ngàn lần so với nó di chuyển trong không khí.
Các nhà khoa học lưu ý rằng sự thay đổi trong các tia vũ trụ của thiên hà không giống hệt nhau ở cả hai tàu vũ trụ. Tại Voyager 2 bên trong vòng xoắn, số lượng tia vũ trụ giảm theo mọi hướng xung quanh tàu vũ trụ. Nhưng tại Voyager 1, bên ngoài hệ mặt trời chỉ có các tia vũ trụ thiên hà đang truyền vuông góc với từ trường trong khu vực giảm. Sự bất đối xứng này cho ta thấy rằng đang có một cái gì đó xảy ra khi sóng truyền qua ranh giới của hệ mặt trời.
Cố gắng để hiểu tại sao sự thay đổi trong các tia vũ trụ là khác nhau bên trong và bên ngoài vòng xoắn ốc vẫn là một câu hỏi khó mà chúng ta cần giải đáp.
Nghiên cứu áp suất và tốc độ âm thanh ở khu vực này tại ranh giới của hệ mặt trời có thể giúp các nhà khoa học hiểu được Mặt trời ảnh hưởng đến không gian giữa các vì sao. Điều này không chỉ thông báo cho chúng ta về hệ mặt trời, mà nó còn về động lực học xung quanh các ngôi sao và hệ hành tinh khác.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm bay không gian NASA / Goddard . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.