Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã phát hiện ra từ trường của sao Thiên Vương (Uranus), khu vực được xác định bởi từ trường của hành tinh cùng vật chất bị mắc kẹt bên trong nó được bật và tắt như một công tắc đèn mỗi ngày khi nó quay cùng với hành tinh. Nó ‘mở’ theo một hướng cho phép gió mặt trời chảy vào từ quyển; sau đó nó đóng lại, tạo thành một lá chắn chống lại gió mặt trời và làm chệch hướng nó ra khỏi hành tinh.
Hơn 30 năm sau khi Voyager 2 vượt qua sao Thiên Vương (Uranus), các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Georgia đang sử dụng dữ liệu của tàu vũ trụ để tìm hiểu thêm về hành tinh băng giá này. Nghiên cứu mới của họ cho thấy rằng từ trường của Thiên vương tinh, khu vực được xác định bởi từ trường của hành tinh cùng vật chất bị mắc kẹt bên trong nó được bật và tắt như một công tắc đèn mỗi ngày khi nó quay cùng với hành tinh. Đó là “mở” theo một hướng cho phép gió mặt trời chảy vào từ quyển; sau đó nó đóng lại, tạo thành một lá chắn chống lại gió mặt trời và làm chệch hướng nó ra khỏi hành tinh.
Điều này khác nhiều so với từ quyển của Trái đất thường chỉ chuyển đổi giữa mở và đóng để đáp ứng với những thay đổi của gió mặt trời. Từ trường của Trái đất gần như thẳng hàng với trục quay của nó khiến toàn bộ từ trường quay tròn như một đỉnh cùng với vòng quay của Trái đất. Do cùng một hướng của từ quyển của Trái đất luôn hướng về phía mặt trời, từ trường luồn trong gió mặt trời hiện tại phải thay đổi hướng để cấu hình lại trường của Trái đất từ đóng sang mở. Điều này thường xuyên xảy ra với những cơn bão mặt trời mạnh.
Nhưng Sao Thiên Vương nằm và quay về phía nó, và từ trường của nó bị lệch – nó lệch tâm và nghiêng 60 độ so với trục của nó. Những đặc điểm này làm cho từ trường sụt giảm không đối xứng so với hướng gió mặt trời khi “người” khổng lồ băng giá này hoàn thành vòng quay đầy đủ 17,24 giờ của nó.
Thay vì gió mặt trời chỉ ra một công tắc như ở đây trên Trái đất, các nhà nghiên cứu cho biết sự thay đổi nhanh chóng của Uranus về cường độ và hướng của trường dẫn đến một kịch bản đóng mở đóng định kỳ khi nó lướt qua gió mặt trời.
Carol Paty, phó giáo sư Georgia Tech, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Sao Thiên Vương là một cơn ác mộng hình học. Từ trường sụt giảm rất nhanh giống như một đứa trẻ đang trèo xuống một ngọn đồi trên gót chân. Khi gió mặt trời từ hóa gặp trường này rơi đúng cách, nó có thể kết nối lại và từ trường của Uranus đi từ mở sang đóng để mở hàng ngày nền tảng.”
Paty cho biết sự kết nối lại gió mặt trời này được dự đoán sẽ xảy ra ở thượng nguồn của từ trường của Thiên vương tinh trên một phạm vi vĩ độ với từ thông đóng lại ở các phần khác nhau của từ trường xoắn của hành tinh.
Sự kết nối lại của từ trường là một hiện tượng trong toàn hệ mặt trời. Nó xảy ra khi hướng của từ trường liên hành tinh – xuất phát từ mặt trời và còn được gọi là từ trường xoắn ốc – đối diện với sự liên kết từ trường của hành tinh. Các đường sức từ sau đó được ghép lại với nhau và sắp xếp lại cấu trúc liên kết từ tính cục bộ cho phép một luồng năng lượng mặt trời tràn vào hệ thống.
Kết nối lại từ tính là một lý do cho cực quang của Trái đất. Cực quang có thể ở một loạt các vĩ độ trên sao Thiên Vương do từ trường off-Kilter của nó nhưng các cực quang này khó quan sát vì hành tinh này cách gần 2 tỉ dặm từ Trái đất. Kính thiên văn vũ trụ Hubble thỉnh thoảng có một cái nhìn mờ nhạt nhưng nó không thể đo trực tiếp từ trường của từ trường của Thiên vương tinh.
Các nhà nghiên cứu Georgia Tech đã sử dụng các mô hình số để mô phỏng từ trường toàn cầu của hành tinh và dự đoán các vị trí kết nối lại thuận lợi. Họ đã cắm dữ liệu do Voyager 2 thu thập trong chuyến bay kéo dài năm ngày vào năm 1986. Đây là lần duy nhất tàu vũ trụ ghé thăm.
Các nhà nghiên cứu nói rằng tìm hiểu thêm về Sao Thiên Vương là một chìa khóa để khám phá thêm về các hành tinh ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Xin Cao, Georgia Tech Ph.D. ứng cử viên trong khoa học trái đất và khí quyển, người dẫn đầu nghiên cứu chia sẻ: “Phần lớn các ngoại hành tinh đã được phát hiện dường như cũng là những người khổng lồ băng có kích thước. Có lẽ những gì chúng ta thấy trên Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương là tiêu chuẩn cho các hành tinh: từ trường rất độc đáo và từ trường ít liên kết. Hiểu cách các từ trường phức tạp này che chắn các ngoại hành tinh khỏi bức xạ sao có tầm quan trọng chính để nghiên cứu khả năng cư trú của các thế giới mới được phát hiện này.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện Công nghệ Georgia . Bản gốc được viết bởi Jason Maderer. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :