Một hình ảnh đại diện cho tàu NASA NASA ACE và Gió và ESA, cụm tàu vũ trụ gặp phải máy bay hạt nhân mặt trời. Tín dụng hình ảnh: UC Berkeley Bấm để phóng to
Một đội tàu thăm dò thời tiết không gian của NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã quan sát thấy một luồng các hạt tích điện khổng lồ trong gió mặt trời giữa Mặt trời và Trái đất. Máy bay phản lực, rộng ít nhất 200 lần so với Trái đất, được cung cấp năng lượng bằng cách va chạm từ trường trong một quá trình gọi là kết nối lại từ tính.
kết nối lại từ tính trong gió mặt trời
Những máy bay phản lực này là kết quả của các máy gia tốc hạt tự nhiên lùn bất cứ thứ gì được chế tạo trên Trái đất. Các nhà khoa học xây dựng máy gia tốc hạt dặm dài trên Trái đất để đập vỡ các nguyên tử với nhau trong một nỗ lực để hiểu được những định luật cơ bản của vật lý.
Các máy bay phản lực được kết nối lại tương tự xảy ra trong lá chắn từ Earth Earth, tạo ra các hiệu ứng có thể vô hiệu hóa quỹ đạo tàu vũ trụ và gây ra các cơn bão từ nghiêm trọng trên hành tinh của chúng ta, đôi khi làm gián đoạn các nhà máy điện.
Các máy bay phản lực liên hành tinh mới được phát hiện lớn hơn nhiều so với những chiếc xuất hiện trong lá chắn từ tính Earth Earth. Quan sát mới là phép đo trực tiếp đầu tiên cho thấy sự kết nối lại từ tính có thể xảy ra trên quy mô lớn.
Hiểu được sự kết nối lại từ tính là cơ bản để hiểu được các hiện tượng nổ trong toàn vũ trụ, như ngọn lửa mặt trời (vụ nổ hàng tỷ megaton trong bầu khí quyển Sun,), vụ nổ tia gamma (vụ nổ bức xạ cực mạnh từ các ngôi sao kỳ lạ) và phản ứng tổng hợp hạt nhân trong phòng thí nghiệm. Giống như một dải cao su có thể đột ngột bị gãy khi vặn quá xa, kết nối lại từ tính là một quá trình tự nhiên mà năng lượng trong từ trường bị căng thẳng đột ngột được giải phóng khi nó thay đổi hình dạng, gia tốc các hạt (ion và electron).
Tiến sĩ Tai Phan, tác giả chính của kết quả từ Đại học California cho biết, chỉ với các phép đo được phối hợp bởi các tàu vũ trụ kết nối Mặt trời-Trái đất như ACE, Gió và Cụm, chúng ta có thể khám phá môi trường không gian với chi tiết chưa từng có và trong ba chiều. , Berkeley. Môi trường không gian gần Trái đất là phòng thí nghiệm tự nhiên duy nhất nơi chúng ta có thể thực hiện các phép đo trực tiếp về vật lý của các hiện tượng từ tính nổ xảy ra trên khắp vũ trụ. Bài viết của Phấn xuất hiện dưới dạng bài viết trên tạp chí Nature vào ngày 12 tháng 1.
Gió mặt trời là một dòng khí tích điện (bị ion hóa) thổi liên tục từ Mặt trời. Bởi vì gió mặt trời được tích điện, nó mang theo từ trường mặt trời. Gió mặt trời phát sinh từ những nơi khác nhau trên Mặt trời mang từ trường chỉ theo các hướng khác nhau. Sự kết nối lại từ tính trong gió mặt trời diễn ra khi các tấm từ trường của các từ trường có hướng ngược nhau được ép lại với nhau. Khi làm như vậy, các tấm kết nối với nhau tạo thành một mặt cắt hình chữ X sau đó bị hủy hoặc bị phá vỡ để tạo thành một hình dạng đường từ mới. Việc tạo ra một hình học từ tính khác nhau tạo ra các tia hạt rộng lớn phát ra từ vị trí kết nối lại.
Cho đến gần đây, sự kết nối lại từ tính đã được báo cáo chủ yếu trong Trái đất từ tính, một lá chắn từ tính tự nhiên bao quanh Trái đất. Nó bao gồm các đường sức từ do hành tinh của chúng ta tạo ra và bảo vệ chúng ta khỏi dòng chảy liên tục của các hạt tích điện tạo nên gió mặt trời bằng cách làm chệch hướng chúng. Tuy nhiên, khi các đường sức từ liên hành tinh do gió mặt trời mang theo hướng ngược lại với đường sức từ của Trái đất, sự kết nối lại được kích hoạt và vật liệu mặt trời có thể phá vỡ lá chắn Trái đất.
Một số sự kiện kết nối lại trước đo trong từ quyển Trái đất? S cho rằng hiện tượng này là bản chất ngẫu nhiên và loang lổ trong tự nhiên, kéo dài không quá vài chục ngàn kilômét (dặm). Tuy nhiên, Phát hiện này giải quyết một cuộc tranh luận lâu dài liên quan đến việc liệu kết nối lại có bản chất hay không, hoặc thay vào đó nó có thể hoạt động trên các vùng rộng lớn trong không gian, tiến sĩ Jack Gosling thuộc Đại học Colorado, đồng tác giả trên báo và một nhà tiên phong trong nghiên cứu về kết nối lại trong không gian.
Bức tranh rộng hơn về sự kết nối lại từ tính xuất hiện khi sáu tàu vũ trụ? bốn tàu vũ trụ của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Tàu thăm dò Thành phần Nâng cao (ACE) của NASA và tàu thăm dò gió? đã bay trong gió mặt trời bên ngoài từ trường Trái đất vào ngày 2 tháng 2 năm 2002 và thực hiện một khám phá cơ hội. Trong một khoảng thời gian khoảng hai giờ rưỡi, tất cả các tàu vũ trụ quan sát theo thứ tự một dòng suối lớn duy nhất của hạt jetting, ít nhất là 2,5 triệu km rộng (khoảng 1,5 triệu dặm tương đương gần 200 đường kính Trái Đất), gây ra bởi các sự kiện kết nối lại lớn nhất từng được đo trực tiếp.
Phan Nếu kết nối lại được quan sát là chắp vá, một hoặc nhiều tàu vũ trụ rất có thể đã không gặp phải một dòng các hạt gia tốc, ông nói. Hơn nữa, các sự kiện kết nối lại chắp vá và ngẫu nhiên sẽ dẫn đến các tàu vũ trụ khác nhau phát hiện các máy bay phản lực được định hướng theo các hướng khác nhau, không phải là trường hợp.
Kể từ khi tàu vũ trụ phát hiện máy bay phản lực trong hơn hai giờ, việc kết nối lại phải gần như ổn định trong ít nhất khoảng thời gian đó. 27 sự kiện kết nối lại quy mô lớn khác? với máy bay phản lực liên quan - được xác định bởi ACE và gió, bốn trong số đó mở rộng hơn 50 đường kính Trái Đất, hoặc 650.000 km (khoảng 400.000 dặm). Nhờ những dữ liệu bổ sung này, nhóm nghiên cứu có thể kết luận rằng sự kết nối lại trong gió mặt trời sẽ được xem là một hiện tượng mở rộng và ổn định.
Sự kiện ngày 2 tháng 2 năm 2002 có thể lớn hơn đáng kể, nhưng tàu vũ trụ được phân tách bằng không quá 200 đường kính Trái đất, vì vậy mức độ thực sự của nó vẫn chưa được biết. Hai nhiệm vụ mới của NASA sẽ giúp đánh giá kích thước thực tế của những sự kiện này và kiểm tra chúng chi tiết hơn. Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) Nhiệm vụ, dự kiến ra mắt tháng năm hoặc tháng Sáu năm 2006, sẽ bao gồm hai tàu vũ trụ quay quanh Mặt Trời trên các cạnh đối diện của Trái đất, cách nhau bởi càng nhiều càng tốt 186 triệu dặm (gần 300 triệu km). Nhiệm vụ chính của họ là quan sát các vụ phóng đại khối coronal, phun trào hàng tỷ tấn khí điện từ Mặt trời, theo ba chiều. Tuy nhiên, tàu vũ trụ cũng sẽ có thể phát hiện các sự kiện kết nối lại từ tính xảy ra trong gió mặt trời bằng các dụng cụ đo từ trường và các hạt tích điện. Nhiệm vụ đa quy mô Magnetospheric (MMS), được lên kế hoạch ra mắt vào năm 2013, sẽ sử dụng bốn tàu vũ trụ giống hệt nhau trên các quỹ đạo Trái đất khác nhau để thực hiện các nghiên cứu chi tiết về nguyên nhân của sự kết nối lại từ tính trong từ trường Trái đất.
Nguồn gốc: NASA News Release
