Lần đầu tiên NASA dựng thành công bản đồ 3D của nhật quyển, "bong bóng khổng lồ" bảo vệ Trái đất

Từ dữ liệu của kính thiên văn không gian IBEX, ta đã biết hình dạng lá chắn bảo vệ sự sống như thế nào.

Năm 2009, các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng Khám phá Giới hạn Liên sao (IBEX) của NASA để quan sát một vật thể trong không gian có cấu trúc dải dài, uốn lượn uyển chuyển trong khoảng trống giữa Hệ Mặt trời và không gian xa xôi. Họ đặt tên cho vật thể lạ này là Ruy băng IBEX - IBEX Ribbon.

Dải ruy băng vô hình trước cả kính viễn vọng và mắt thường là một trong những vật thể có khả năng cho ta hiểu hơn về nhật quyển (heliosphere), cấu trúc giống bong bóng cấu thành từ gió Mặt trời đang bọc lấy Thái Dương Hệ.

Nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí Astrophysical công bố hình ảnh tái tạo bằng máy tính đầu tiên của Ruy băng IBEX, và những dữ liệu mới có được sẽ dẫn lối cho những khám phá liên quan đến tác động của Mặt trời tới những thiên thể lân cận.

Hình minh họa nhật quyển và hai tàu thăm dò nhân loại phóng lên đã thoát tầm ảnh hưởng của "quả bong bóng" khổng lồ.

“Đa số các dụng cụ phát hiện được hạt trong không gian đều sẽ nhận thấy sự hiện diện của hạt mang điện”, Daniel Reisenfeld, nhà nghiên cứu lão thành công tác tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và cũng là tác giả chính của nghiên cứu nhận định. Tuy nhiên, IBEX đặc biệt hơn những thiết bị khác.

Kính viễn vọng không gian này có thể phát hiện ra những nguyên tử trung tính về năng lượng hay còn gọi là các ENA, những ion thoát ra từ Mặt trời, va chạm với electron trong không gian và rơi vào trạng thái trung tính. Những nguyên tử này tồn tại nhiều trong không gian, và các nhà nghiên cứu có thể lợi dụng ENA để ghi hình vật thể trong vũ trụ.

Đã từ lâu, giới thiên văn học coi Ruy băng IBEX là một dải ENA lớn sáng rực trong không gian. Bằng kính viễn vọng IBEX, các chuyên gia tổng hợp dữ liệu ENA với chu kỳ chuyển giao trạng thái của từ trường Mặt trời (kéo dài 11 năm/lần) và dựng được bản đồ 3D của toàn bộ nhật quyển. Theo lời giáo sư Reisenfeld, “bong bóng vô hình” này đã và đang bảo vệ các hành tinh trong Hệ khỏi bức xạ có hại.

Bản đồ 3D của nhật quyển do NASA thực hiện.

“Trái Đất của chúng ta liên tục bị tia vũ trụ, tia thiên hà dội xuống”, ông nói. Những tia này có thể ảnh hưởng nhẹ tới những máy bay di chuyển tại vùng trời cận cực, nhất là những đường bay giữa Châu Âu, Châu Á và Châu Mỹ. Các nhà khoa học nhận định để hiểu được quyển của những ngôi sao khác, chúng ta phải tường tận nhật quyển của Mặt trời trước đã.

“Khoa học đang phát triển rất nhiều mô hình vật lý dựa vào dữ liệu thu được từ IBEX”, giáo sư khoa học không gian Nikolai Pogorelov công tác tại Đại học Alabama nói, và ông khẳng định thêm đây không phải dự án thí điểm, mà sẽ có ứng dụng thực tế.

Bản đồ do đội của giáo sư Reisenfeld dựng lên chưa phải mô hình chính xác của nhật quyển, đây là điểm tựa để bẩy cao những nghiên cứu liên quan tới Mặt trời. Theo lời nhà khoa học Roshanak Hakimzadeh công tác tại ban nhật quyển của NASA, những tàu tương lai có thể dựa vào thành công của IBEX hôm nay để tìm hiểu thêm về sự quay của Mặt trời, phát hiện những đợt bùng nổ bão Mặt trời và dự đoán thời tiết vũ trụ.

Chưa rõ liệu nỗ lực nghiên cứu Mặt trời hôm nay có giúp ta hiểu được bản chất vũ trụ, nhưng ít nhất, đây là những dữ kiện quan trọng giúp ta dự đoán được chặng đường tiến hóa của ngôi sao trung tâm đang giúp sự sống tồn tại.

• Video: Phi hành gia Pháp trổ tài làm bánh trên Trạm Vũ trụ Quốc tế
• Hiện tượng thiên văn kỳ thú: Sao Hỏa "hôn" sao Kim trước khi chia tay
• "Nhân chứng" tin cậy chứng kiến sự ra đời của Hệ Mặt trời