Hai tàu thăm dò vũ trụ Voyager 1 và 2, được NASA
phóng 33 năm trước, hiện đang ở rìa Hệ mặt trời, cách Trái đất 14,48 tỉ
km, nơi chưa tàu thăm dò nào từng có thể tiến đến. Kết quả nghiên cứu
mới đây các nhà khoa học cho biết các phi thuyền này đã gửi trở lại Trái
đất phát hiện đáng kinh ngạc: rìa Hệ mặt trời là vùng bong bóng từ
trường, khác xa với các lý thuyết cũ về vùng rìa Hệ mặt trời.
Các
bong bóng từ trường ở ngoài rìa Thái dương hệ có biên độ khoảng 106,9
tỉ km, tương đương khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Ảnh NASA.
[You must be registered and logged in to see this link.]Theo
mô hình vi tính, những khối bong bóng từ trường này có kích thước vĩ
đại. Biên độ của một khối bong bóng rộng khoảng 160,9 tỉ km, tương đương
khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Hai tàu thăm dò dù tự hào về tốc
độ vẫn phải mất hàng tuần mới đi qua hết một khối bong bóng. Tàu thăm dò
Voyage 1 đã đến vùng bong bóng này vào năm 2007, và tàu Voyager 2 theo
sau vào năm 2008.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu không hiểu các tàu Voager đã cảm nhận thấy gì nhưng hiện tại họ đã xác định được rõ ràng.
Nhà
vật lý học Jim Drake thuộc Đại học Maryland, thành viên của nhóm nghiên
cứu cho biết: “Khám phá này quả thực bất ngờ và đáng kinh ngạc vì chúng
ta chưa bao giờ nghĩ sẽ tìm thấy một vùng bong bóng từ trường như thế ở
rìa hệ mặt trời, nhưng quả đúng là như thế.”
Phát hiện này trái
ngược hoàn toàn với những lý thuyết về rìa Hệ mặt trời từ những năm
1950. Các lý thuyết đó lập luận rằng từ trường ở xa mặt trời có hình
cung cong tương đối, để sau đó đảo ngược quay về mặt trời. Tuy nhiên
những bong bóng này tỏ ra hoạt động độc lập, và về bản chất tự tách
chúng khỏi trường điện từ phổ quát của mặt trời.
Dữ liệu phân
tích cho thấy các tàu thăm dò liên tiếp đi vào rồi lại đi ra khỏi các
khối bong bóng này. Do vậy, có thể vẫn tồn tại những khu vực đúng với lý
thuyết cũ. Tuy nhiên, chỉ riêng lý thuyết cũ chắc chắn không thể giải
thích hết được khám phá từ các tàu Voyagers.
Tiến sĩ vật lý
Opher, Đại học Maryland phân tích: “Từ trường của Mặt trời mở rộng ra
đến tận vùng rìa của Thái dương hệ. Do mặt trời tự quay liên tục, dẫn
đến từ trường của nó có hình sóng xoắn và nhăn gập lại, giống như chiếc
váy múa ba lê. Tuy nhiên ở vùng rìa hệ mặt trời, cách quá xa khỏi mặt
trời, các nếp nhăn gập của chiếc váy này kết lại thành từng bó”.
Khi
từ trường bị kết lại đến mức nghiêm trọng, các đường sức từ sẽ đan chéo
vào nhau và tạo ra sự kết nối lại từ trường (magnetic reconnection).
Tức là những nếp nhăn gập đông đúc của chiếc váy này tự cơ cấu lại bản
thân. Đôi khi dẫn đến các vụ nổ, tạo thành các bong bóng từ trường.
[You must be registered and logged in to see this link.]Các
hình ảnh cũ và mới về vùng rìa hệ mặt trời. Các đường xoắn ốc màu đỏ và
xanh là những đường cung cong theo như lý thuyết cũ. Phân tích từ các
dữ liệu mới truyền về từ các tàu Voyager cho thấy có thêm một vùng bong
bóng từ trường. Ảnh NASA.
Việc từ trường của hệ mặt trời ở ngoài
rìa hệ mặt trời là những hình bong bóng hay là các đường sức cong quay
trở về mặt trời có tầm quan trọng rất lớn trong khoa học. Bởi nó cho
chúng ta biết hệ mặt trời sẽ tương tác như thế nào với phần còn lại của
cả thiên hà.
Vùng rìa thái dương hệ vốn được gọi là vùng “tấm
chắn bức điện quang báo” (the heliosheath). Đây là vùng biên giới quan
trọng chuyển tiếp giữa Hệ mặt trời và phần còn lại của ngân hà Milky.
Rất nhiều loại vật chất cố gắng vượt qua vùng này để lọt vào Thái dương
hệ. Ví dụ như các đám mây vũ trụ, các nút từ trường của ngân hà, các tia
vũ trụ,… Những kẻ thâm nhập này trước hết sẽ gặp phải lá chắn từ tính
là các bong bóng hoặc là các đường sức từ đảo ngược lại mặt trời.
Lấy
các tia vũ trụ làm ví dụ minh họa. Các tia vũ trụ của ngân hà là những
phần tử vi mô phát ra từ những hố đen và các vụ nổ siêu tân tinh, có tốc
độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Khi những viên đạn súng thần công tí hon
nguy hiểm này muốn thâm nhập vào hệ mặt trời, chúng sẽ phải vượt qua
được từ trường của mặt trời để tiến tới các hành tinh bên trong.
Tiến
sĩ Opher cho hay: “Các bong bóng từ trường có vẻ như là lớp bảo vệ đầu
tiên của chúng ta khỏi chống lại các tia vũ trụ. Tuy nhiên chúng ta vẫn
chưa xác định được điều này có ích hay không”.
Trong trường hợp
thứ nhất, các bong bóng từ trường là những tấm khiên thủng hình tổ ong,
nó sẽ cho phép rất nhiều tia vũ trụ đi qua các lỗ thủng. Trong trường
hợp còn lại, khi các tia vũ trụ có thể bị tắc và bị nhốt bên trong các
bong bóng đó, lưới bong bóng thực sự tỏ ra có ích.
Nguồn: vietbao.vn
(Theo Physorg)