Cận cảnh màng chắn bảo vệ Trái đất khỏi bão Mặt trời mạnh cả triệu km/h - cực kỳ đẹp và huyền ảo

Các nhà khoa học đã tìm ra bí mật giúp Trái đất chống lại nguồn năng lượng khổng lồ từ Mặt trời.

Mặt trời là một khối cầu năng lượng khổng lồ, luôn phát ra những đợt bùng nổ năng lượng cực mạnh. Đó chính là những cơn bão Mặt trời, với tốc độ lên tới hàng triệu km/h.

Khoa học đã từng xác nhận rằng chính những đợt càn quét của bão Mặt trời đã biến sao Hỏa trở thành một tinh cầu chết, dù trước đó hành tinh ấy đã từng có những đại dương còn lớn hơn Trái đất hiện tại.

Trái đất sở dĩ vẫn còn tồn tại đến tận ngày nay là nhờ một lớp màng từ trường, giống như một lá chắn bảo vệ bầu khí quyển khỏi bị bão Mặt trời xé rách.

Và nay, lần đầu tiên trong lịch sử, NASA đã quan sát và biết được lớp màng này được hình thành như thế nào.

Quá trình hình thành lớp màng.

NASA cho biết, lớp màng chắn này được hình thành từ quá trình mang tên "tái kết nối từ tính" - hiện tượng xảy ra khi từ trường thay đổi. Nó xảy ra tại khu vực hỗn loạn thuộc "từ quyển" (magnetosphere). Và với phát hiện lần này, mọi hiểu biết của chúng ta về cách bảo vệ hành tinh này có thể sẽ bị thay đổi hoàn toàn.

"Chúng ta có thể tạo ra những giả thuyết và mô hình mới, giúp việc quan sát những màng chắn tương tự ở hành tinh khác trở nên dễ dàng hơn." - tiến sĩ Jonathan Eastwood từ ĐH Imperial College (Anh Quốc) cho biết.

Theo NASA, quá trình kết nối từ tính vốn đã được quan sát khá nhiều lần trong từ quyển. Tuy nhiên, nó thường chỉ xảy ra trong điều kiện tương đối êm ả, trong khu vực ít chịu ảnh hưởng từ gió Mặt trời nên khoa học ít để ý đến.

Thế nhưng, bằng 4 phi thuyền quan sát mới, NASA đã nhận thấy hiện tượng này xảy ra ở một khu vực nằm sát bên ngoài từ quyển, mang tên magnetosheath.

Ở khu vực này, khí quyển hết sức hỗn loạn, và bão Mặt trời quét trực tiếp qua nó.

4 con tàu này thuộc dự án MMS (Magnetospheric Multiscale), có nhiệm vụ điều tra về hiện tượng kết nối từ tính vốn đã rất phổ biến trong vũ trụ. Tuy nhiên, thứ họ tìm ra là một dạng kết nối mới: Tái kết nối từ tính electron (electron magnetic reconnection) khác hoàn toàn so với những gì con người từng biết.

Trước kia, những gì xảy ra ở khu vực magnetosheath hoàn toàn là bí ẩn đối với khoa học, vì lượng các hạt plasma quá dữ dội và hỗn loạn. Còn nay, dạng kết nối họ tìm ra ở đây có quy mô nhỏ hơn hẳn. Hơn nữa, thay vì kết nối bằng các ion hydro, nó lại sử dụng các dòng electron.

"Vùng hỗn loạn tại khu vực magnetosheath chứa rất nhiều năng lượng từ tính" - Tai Phan, tiến sĩ từ ĐH California, Berkeley cho biết.

"Số năng lượng này đến trực tiếp từ những cơn gió có tốc độ cả triệu km/h của Mặt trời. Khi nó chạm vào vùng magnetosheath, những đợt plasma hung bạo sẽ tràn đến."

Trước kia, khoa học không thể giải thích được làm thế nào Trái đất xử lý nổi số năng lượng ấy. Nhưng có vẻ như hiện tượng "tái kết nối electron" sẽ là câu trả lời.

Lý do là vì quy mô nhỏ hơn, quá trình tái kết nối bằng electron này sẽ nhanh hơn rất nhiều so với thông thường. Nó cho phép màng từ trường của chúng ta phản ứng cực kỳ nhanh trước những tác động của gió Mặt trời.

Bên cạnh đó, nghiên cứu cho thấy một tiềm năng khá lớn từ dự án MMS. Nó đem lại rất nhiều dữ liệu khiến khoa học phải bất ngờ. Và có thể trong tương lai, sẽ có nhiều tiết lộ "động trời" hơn, và giới khoa học đang đón chờ điều đó.

Từ khóa liên quan:

Màng chắn bảo vệ trái đất

nguồn năng lượng khổng lồ

mặt trời

bão mặt trời

tái kết nối từ tính

từ trường thay đổi

Tái kết nối từ tính electron