Minh họa từ trường xung quanh vành nhật hoa mặt trời

Trong một nghiên cứu thực hiện bởi Khoa Thiên văn học, Đại học Hawaii (IfA), các nhà khoa học đã minh họa được từ trường của vành nhật hoa mặt trời với độ phân giải và diện tích lớn nhất từ trước đến nay.

Hình chụp ánh sáng khả kiến (hình trên, màu âm bản) và đường từ trường của vành nhật hoa mặt trời (hình dưới).

Vành nhật hoa bao gồm vùng khí quyển ở ngoài cùng của Mặt trời và mở rộng ra cả vùng không gian liên hành tinh. Các đặc tính của vành nhật hoa là hệ quả của từ trường phức tạp được sản sinh ra từ bên trong lòng mặt trời. Sử dụng các hình ảnh quan sát được từ các sự kiện nhật thực toàn phần, nghiên cứu sinh IfA Benjamin Boe đã dựng được hình minh họa của từ trường này với chất lượng cao nhất từ trước đến nay.

Vành nhật hoa dễ quan sát được nhất khi diễn ra nhật thực toàn phần – khi mặt trăng nằm chính giữa mặt trời và trái đất. Trong một vài thập kỉ gần đây, nhờ tiến bộ công nghệ mà con người đã dành sự chú ý nhiều hơn tới việc quan sát các bước sóng ánh sáng không thể quan sát được từ mặt đất và phát triển các loại kính thiên văn quy mô lớn như Kính thiên văn mặt trời Daniel K. Inouye. Tuy nhiên, một số khía cạnh của vành nhật hoa chỉ có thể được nghiên cứu qua nhật thực toàn phần.

Do đó, Benjamin Boe và chuyên gia nghiên cứu Shadia Habba; đã tập hợp một nhóm thực hiện các quan sát khoa học dựa trên hiện tượng nhật thực diễn ra trong hơn 20 năm gần đây. Nhóm đã đi vòng quanh thế giới, mang theo các dụng cụ khoa học, sử dụng mọi phương tiện bao gồm máy bay dân dụng, trực thăng, ô tô và thậm chí cả ngựa để đến các địa điểm quan sát tối ưu nhất. Và kết quả quan sát đã dẫn đến một bước đột phá mới tiết lộ bí mật về quá trình hình thành nên vành nhật hoa.

Quá trình thay đổi của từ trường vành nhật hoa qua các giai đoạn của chu kỳ mặt trời.

Đây cũng là nghiên cứu đầu tiên quan sát nhật thực để định hình cấu trúc từ trường của vành nhật hoa. Sử dụng phương pháp theo vết hình ảnh tự động với hình quan sát được từ 14 hiện tượng nhật thực khác nhau xảy ra trong 20 năm gần đây, Boe đã phát hiện được cách thức phân bố của các đường từ trường bên trong vành nhật hoa. Thông tin thu được có thể dùng để thực hiện nghiên cứu về những biến đổi của vành nhật hoa trong suốt 2 chu kỳ mặt trời (mỗi chu kỳ kéo dài hơn 11 năm). Boe còn chú ý thấy sự thay đổi của các cấu trúc này qua thời gian và tính toán những thay đổi này bằng cách đo các góc tạo bởi từ trường và bề mặt mặt trời.

Trong thời kỳ mặt trời hoạt động ở mức tối thiểu, đường từ trường phát ra từ xích đạo và các cực gần như vuông góc với mặt trời và tỏa ra theo nhiều góc ở các vĩ độ nằm giữa. Ngược lại, trong thời kỳ hoạt động tối đa, từ trường phát ra không theo tổ chức và tỏa tròn hơn.

Không chỉ ứng dụng được trong nghiên cứu về vành nhật hoa, kết quả nghiên cứu này còn có thể áp dụng trong nghiên cứu về mặt trời nói chung. Theo đó, sự thay đổi của từ trường qua từng giai đoạn của chu kỳ mặt trời cho thấy những nghiên cứu về gió mặt trời vẫn chưa hoàn thiện, cũng như khả năng của con người trong việc dự đoán và phòng ngừa các hiện tượng thời tiết không gian vẫn có thể cải thiện hơn nữa.

Theo Khoahocphatrien