Nasa phóng vệ tinh lên Mặt trời ghi được hình ảnh gần nhất từ trước đến nay

Tháng 6/2020, Nasa phóng con Tàu Quỹ đạo Mặt trời (một vệ tinh quan sát mặt trời của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu), để chụp lại được những hình ảnh có khoảng cách gần mặt trời nhất từ xưa đến nay.

Đây là sự hợp tác giữa Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) cùng Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Chiếc vệ tinh này được phóng vào tháng 2/2020, được ghi nhận có khoảng cách đạt mức gần nhất với mặt trời vào giữa tháng 6. Toàn bộ 10 thiết bị giám sát đã được bật trong lần bay đầu tiên nhằm thu thập lại hình ảnh và dữ liệu.

Toàn bộ hình ảnh này được chụp ở khoảng cách 77 triệu km so với mặt trời. Đây còn được gọi là, cung điểm quỹ đạo nằm trong quỹ đạo giữa hai hành tinh gần nhất với mặt trời là Sao Kim và Sao Thủy. 

Tàu Quỹ đạo Mặt trời đã ghi lại nhiều góc độ khác nhau của mặt trời ở các bước sóng ánh sáng khác nhau. Trong các hình ảnh thu được, có những ngọn lửa nhỏ bùng lên gần bề mặt của mặt trời, trông như những ngọn “lửa trại”. 

David Long – nhà điều tra đồng quản lý Công tác Giám sát Thiết bị thu ảnh Bức xạ cực tím của Tàu Quỹ đạo Mặt trời phát biểu: “Trước đây chưa từng có bức ảnh nào chụp mặt trời được ghi nhận ở khoảng cách gần đến thế, và độ chi tiết mà hình ảnh mang lại là vô cùng ấn tượng”. 

“Hình ảnh cho thấy những ngọn lửa nhỏ bùng lên trên khắp bề mặt của mặt trời, trông giống như những ngọn ‘lửa trại’, với kích cỡ nhỏ hơn hàng triệu lần so với những ngọn lửa mặt trời mà ta thấy tại Trái đất”. 

“Nằm rải rác trên bề mặt, những ngọn lửa nhỏ này có thể đóng vai trò quan trọng trong một hiện tượng bí ẩn gọi là sưởi ấm bề mặt, nhờ đó mà bầu khí quyển bên ngoài của Mặt trời, hay còn gọi là ‘corona’ sẽ đạt mức nhiệt nóng hơn 200 – 500 lần so với các lớp bên trong”. 

“Chúng tôi kỳ vọng sẽ khám phá thêm nhiều thứ nữa, bởi Tàu Quỹ đạo Mặt trời có thể đạt được khoảng cách gần hơn, và hiện tượng ở bề mặt mặt trời sẽ xảy ra thường xuyên hơn”. 

Mặc dù các nhà khoa học vẫn chưa nắm rõ những ngọn “lửa trại” này là gì, nhưng họ tin rằng chúng có thể là các “nanoflare” – là những ngọn lửa nhỏ giúp duy trì mức nhiệt tại bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời. 

Ông David Berghmans – nhà giám sát chính của Thiết bị thu ảnh Bức xạ cực tím, kiêm nhà vật lý thiên văn tại Đài thiên văn Hoàng gia Bỉ, thủ đô Brussels cho biết: “Những ngọn ‘lửa trại’ mà chúng ta đang bàn đến là thành quả của những ngọn lửa mặt trời, với kích thước nhỏ hơn ít nhất là 1 triệu, có thể là 1 tỷ lần. Khi nhìn những hình ảnh độ phân giải cao thu được, những ngọn lửa này xuất hiện ở mọi vị trí”.

Việc đo lường mức nhiệt của những ngọn lửa nhỏ này có thể cung cấp thêm một vài thông tin cần thiết. Công đoạn này có thể được thực hiện thông qua thiết bị SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment) có trên Tàu Quỹ đạo Mặt trời. 

Bên cạnh những hình ảnh thu được, Tàu Quỹ đạo còn cung cấp dữ liệu thu thập từ 4 thiết bị đo lường môi trường vũ trụ xung quanh tàu. 

Tim Horbury – người giám sát chính thiết bị từ kế của Tàu Quỹ đạo Mặt trời kiêm Giáo sư tại Trường Cao đẳng Hoàng gia London cho biết: “Dữ liệu thu được cho thấy các sóng xung kích, lượng vật chất cực quang, hiện tượng ‘chuyển đổi’ và sóng quy mô nhỏ trong từ trường, mà chúng ta chỉ có thể thấy được nhờ vào độ cực nhạy của thiết bị”.

Không lâu sau khi được phóng, Tàu Quỹ đạo Mặt trời đã bị ảnh hưởng bởi các lệnh phong tỏa nhằm ngăn ngừa sự lây lan của dịch bệnh COVID-19. 

Công tác giám sát tàu tại Trung tâm điều hành không gian châu Âu ở thành phố Darmstadt – Đức đã bị tạm ngừng trong hơn một tuần, vào đúng thời điểm kiểm tra từng thiết bị trên tàu. 

“Đại dịch khiến chúng tôi phải thực hiện các công đoạn quan trọng từ xa. Đây là lần đầu tiên chúng tôi làm điều này”, Russel Howard – người giám sát một trong các thiết bị của Tàu Quỹ đạo Mặt trời cho biết. 

Hai con tàu cùng thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu về mặt trời

Tàu Quỹ đạo Mặt trời là vệ tinh đầu tiên cung cấp các hình ảnh của mặt trời ở cực Bắc và cực Nam. Việc nắm bắt được thông tin tại các cực của mặt trời là điều quan trọng, bởi nó cung cấp nhiều thông tin hơn về từ trường lớn mạnh của mặt trời, cho thấy điều này tác động đến Trái đất như thế nào.

Việc nắm bắt được từ trường và gió mặt trời là yếu tố chủ chốt, bởi chúng cung cấp điều kiện khí hậu ngoài vũ trụ. Các điều kiện này sẽ tác động đến Trái đất bằng cách, gây gián đoạn hệ thống mạng lưới như GPS, viễn thông và thậm chí cả những phi hành gia tại Trạm Vũ trụ Quốc tế. 

Từ trường của mặt trời lớn đến mức nó trải dài ra ngoài Sao Diêm Vương, cung cấp một hướng đi cho gió mặt trời lan truyền trực tiếp qua hệ mặt trời.

Tàu Quỹ đạo Mặt trời sẽ hoạt động song hành cùng tàu thăm dò vũ trụ Parker Solar Probe của NASA, hiện đang quay quanh quỹ đạo mặt trời với mức thời gian dự kiến gần 7 năm, vừa đạt được khoảng cách gần mặt trời lần thứ 4. 

Con tàu được phóng vào tháng 8/2018, dự kiến sẽ vào sâu cách mặt trời khoảng 6,4 triệu km – khoảng cách gần nhất mà một con tàu vũ trụ từ Trái đất có thể đạt đến. 

Theo NASA, tàu Parker Probe đang “truy tìm dòng năng lượng làm tăng mức nhiệt tại bầu khí quyển bên ngoài mặt trời và thúc đẩy gió mặt trời, xác định cấu trúc và độ lớn của li tử thể, và từ trường có trong mặt trời, đồng thời tìm ra các cơ chế làm tăng cường và di chuyển các hạt năng lượng”. 

Việc hoạt động song hành 2 tàu vũ trụ có thể vừa giúp giải đáp những bí ẩn về mặt trời, vừa cung cấp thêm dữ liệu cho các nhà nghiên cứu thay vì phải tiến hành nghiên cứu riêng lẻ 2 công đoạn. Tàu Parker có thể thu thập các hạt tỏa ra từ mặt trời ở khoảng cách gần, trong khi đó Tàu Quỹ đạo sẽ bay ra xa hơn để đem lại cái nhìn bao quát, và thông tin tổng thể hơn.

Teresa Nieves-Chinchilla – phó phụ trách dự án khoa học của NASA cho hay: “Chúng tôi đã biết thêm nhiều điều nhờ con tàu Parker, và việc phóng thêm Tàu Quỹ đạo Mặt trời sẽ còn đem lại nhiều thông tin mới khác”. Một vài nghiên cứu sử dụng dữ liệu thu được từ Parker đã được công bố. 

Tàu Quỹ đạo Mặt trời cũng có thời gian bay dự kiến là 7 năm, với khoảng cách gần mặt trời nhất có thể đạt được là 41,8 triệu km. Con tàu sẽ chịu được sức nóng của mặt trời với tấm chắn nhiệt titan tùy chỉnh được phủ canxi photphat, có thể chịu được mức nhiệt lên tới 521 độ C. 

Holly R. Gilbert – Nhà khoa học Dự án Quỹ đạo Mặt trời của NASA cho rằng, mặc dù tàu Parker có thể đạt khoảng cách gần mặt trời hơn Tàu Quỹ đạo, nhưng nó sẽ không thể thu được hình ảnh của mặt trời từ khoảng cách đó, bởi điều kiện môi trường ở khoảng cách đó vô cùng khắc nghiệt. Ông nhận định: “Tàu Quỹ đạo Mặt trời là giới hạn khoảng cách đến mặt trời của các thiết bị thu ảnh”.

Chúc Di (Theo edition.cnn)