Bí ẩn thế kỷ của Mặt Trời được "bẻ khóa": Trái Đất hưởng lợi gì?

Sự suy yếu của các vết đen Mặt Trời (Sunspots) là một phần của chu kỳ tự nhiên của Mặt Trời. Tuy nhiên, hơn 100 năm đã qua, dù đã được quan sát nhưng những bí ẩn xoay quanh hiện tượng này vẫn khiến các nhà thiên văn học chưa tìm được câu trả lời đầy đủ.

Giờ đây, theo công trình nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia Mỹ (NCAR), sự kiện "kẻ hủy diệt" của Mặt Trời chính là hành trình mà chu kỳ vết đen Mặt Trời chấm dứt.

Nhờ việc hiểu về "kẻ hủy diệt" này mà Trái Đất chúng ta được hưởng lợi rất lớn. Tại sao? Theo các nhà thiên văn học NCAR, nếu chúng ta có thể dự đoán chu kỳ vết đen Mặt Trời trên quả cầu plasma nóng khổng lồ với độ chính xác cao hơn, sẽ giúp các nhà khoa học có được cảnh báo tốt hơn về các loại bão Mặt Trời có thể phá hủy các thiết bị điện tử và cơ sở hạ tầng trên Trái Đất; cũng như phòng tránh được những tác động không mong muốn đến sức khỏe con người.

Phát hiện này giúp các nhà khoa học có được cảnh báo tốt hơn về các loại bão Mặt Trời có thể phá hủy các thiết bị điện tử và cơ sở hạ tầng trên Trái Đất; cũng như phòng tránh được những tác động không mong muốn đến sức khỏe con người.

Phát hiện mang tính cách mạng này có được dựa trên gần 140 năm quan sát Mặt Trời của giới thiên văn học; cũng như dựa trên các bản ghi chép cẩn thận về điểm sáng vành nhật hoa (ánh sáng cực ngắn của tia cực tím) xảy ra trong thời kỳ tương đối yên tĩnh trên Mặt Trời.

HIỂU VỀ "KẺ HỦY DIỆT" CỦA MẶT TRỜI: KẾT QUẢ QUAN SÁT THẾ KỶ.

Các nhà nghiên cứu cho biết, sự chuyển động và sự biến mất cuối cùng (mà khoa học gọi là "kẻ hủy diệt") của những điểm này đánh dấu sự kết thúc của vết đen Mặt Trời.

Nhà nghiên cứu vật lý thiên văn Scott McIntosh NCAR cho biết: "Bằng cách kết hợp nhiều loại quan sát hơn 1 thế kỷ qua, chúng tôi có thể ghép các sự kiện này lại với nhau và có được một cái nhìn hoàn toàn mới về cách thức lõi Mặt Trời chi phối các chu kỳ (biểu hiện ra bên ngoài) của nó."

Lõi Mặt Trời có nhiệt độ gần 13.600.000 độ K (so với nhiệt độ bề mặt Mặt Trời khoảng 5.800 K).

Như chúng ta đã biết, chu kỳ của vết đen Mặt Trời kéo dài khoảng 11 năm. Chúng là những khu vực tối xuất hiện trên bề mặt Mặt Trời với đường kính khoảng 104km.

Dù có độ sáng chỉ bằng 1/4 độ sáng của những vùng xung quanh nhưng độ sáng vết đen Mặt Trời rất nguy hiểm với mắt người. Vết đen Mặt Trời hình thành ở vĩ độ 35 độ ở cả hai bán cầu trước khi tìm đường đến xích đạo và "chết dần" ở đó.

Toàn bộ quá trình này thường mất hơn một thập kỷ, với điểm giữa được gọi là cực đại Mặt Trời - khi hoạt động của vết đen Mặt Trời diễn ra mạnh nhất. (Tháng 4/2014 đánh dấu đỉnh của cực đại Mặt Trời gần đây nhất).

Các điểm sáng vành nhật hoa cũng di chuyển từ vĩ độ cao hơn về phía xích đạo, mặc dù hành trình của nó mất nhiều thời gian hơn so với vết đen. Tại một số điểm nhất định, chúng trùng với các vết đen Mặt Trời, và các nhà nghiên cứu cho rằng những điểm sáng này là điểm đánh dấu của chuyển động từ trường hình xuyến. Những dải hình xuyến này quấn quanh Mặt Trời như những dải cao su và cũng di chuyển về phía xích đạo.

Theo các nhà khoa học, khi từ trường nổi lên bề mặt Mặt Trời, các vết đen xuất hiện để tham gia vào các điểm sáng của vành nhật hoa. Khi các điểm di chuyển, chúng tích tụ plasma ở phía sau. Khi một sóng từ trường hình xuyến chạm vào một điểm sáng truyền theo hướng ngược lại trên đường xích đạo, plasma khi đó được giải phóng.

Sự giải phóng plasma này gây ấn tượng mạnh với các nhà thiên văn học tựa như một "cơn sóng thần Mặt Trời". Đồ họa: Mausumi Dikpati, NCAR

Sự giải phóng plasma này gây ấn tượng mạnh với các nhà thiên văn học tựa như một "cơn sóng thần Mặt Trời", di chuyển ra xa khỏi đường xích đạo Mặt Trời ở khoảng 300 mét/giây. Plasma sau khi được giải phóng lại chạm với từ trường hình xuyến khác theo cách khác, khiến nó hình thành các vết đen Mặt Trời, và chu kỳ cứ cứ thế bắt đầu.

Dù đây vẫn là giả thuyết của các nhà khoa học nhưng kết quả này là công trình đến từ quá trình thu thập dữ liệu hơn 1 thế kỷ qua, cộng với những phỏng đoán khoa học mà giới nghiên cứu kỳ công đưa ra.

Nhà thiên văn học Bob Leamon, từ Đại học Maryland (Mỹ), nói: "Chúng tôi có thể xác định "kẻ hủy diệt" của Mặt Trời bằng cách xem dữ liệu từ toàn bộ các hoạt động Mặt Trời như từ trường, bức xạ quang phổ, điểm sáng... Để có được cái nhìn rõ ràng nhất về Mặt Trời và hoạt động của nó, chúng ta cần phải trở lại quá khứ để nắm bắt được chu kỳ của quả cầu plasma nóng khổng lồ này."

Nghiên cứu đã được công bố trên Báo cáo khoa học và vật lý Mặt Trời.