Các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện cực quang Mặt Trời mạnh gấp hàng nghìn lần cực quang Trái Đất

Cực quang trông giống như một hiện tượng quang học khí quyển có vẻ ngoài rất đẹp và ngoạn mục nhìn từ mặt đất. Mặc dù xảy ra trên Trái Đất nhưng cực quang là do gió Mặt Trời tốc độ cao thổi vào bầu khí quyển Trái Đất gây ra nên nguồn gốc của cực quang thực chất đến từ Mặt Trời.

Có ba điều kiện chính hình thành nên nó: gió hạt tích điện của sao, từ trường và khí quyển. Trên thực tế, không chỉ Trái Đất có những điều kiện này mà cả Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương cũng có những điều kiện này nên cực quang cũng có thể xuất hiện và hình thành trên chúng.

Bằng cách hướng kính viễn vọng vô tuyến vào một vết đen Mặt Trời trên bề mặt ngôi sao của chúng ta, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra sự phát xạ giống như cực quang phía trên nó. Họ tin rằng đó là kết quả của các electron từ các tia sáng Mặt Trời được gia tốc dọc theo đường sức từ mạnh mẽ của vết đen Mặt Trời.

Tuy nhiên, mới đây, các nhà khoa học đến từ Đại học New Jersey, Mỹ đã phát hiện ra rằng cực quang cũng có thể được hình thành trên Mặt Trời, phát hiện này khá bất ngờ. Các nhà thiên văn học từ Trung tâm Nghiên cứu Mặt Trời-Mặt đất (NJIT-CSTR) của Viện Công nghệ New Jersey đã phát hiện ra một hiện tượng cực quang ngoạn mục phía trên các vết đen Mặt Trời, xuất hiện dưới dạng sóng vô tuyến đặc biệt trên các thiết bị quan sát. Sóng vô tuyến này thực chất được kích thích bởi hiện tượng "cực quang" trên Mặt Trời.

Sijie Yu, nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Mặt Trời-Mặt đất của Viện Công nghệ New Jersey, là một trong những nhà nghiên cứu chính, cho biết "một loại vụ nổ vô tuyến phân cực dài hạn đặc biệt phát ra từ vết đen Mặt Trời đã được phát hiện. Nó xuất hiện và tồn tại trong hơn một tuần và đây vẫn không phải là sự xuất hiện điển hình, bởi các vụ nổ sóng vô tuyến thoáng qua của Mặt Trời thường chỉ kéo dài hàng phút hoặc hàng giờ".

Đây là lần đầu tiên con người phát hiện ra hiện tượng cực quang trên Mặt Trời, nó xuất hiện ở khu vực cách bề mặt vết đen Mặt Trời khoảng 40.000 km. So với các phần khác của Mặt Trời, không khí và nhiệt độ ở phía trên vết đen Mặt Trời tương đối thấp, nhưng nó rất đặc biệt. Đặc biệt hơn nữa, vết đen Mặt Trời thường kích thích từ trường cực mạnh, cho phép các hạt gió Mặt Trời mang điện tích va vào bầu khí quyển Mặt Trời dọc theo đường từ trường, từ đó kích thích hiện tượng cực quang.

Sóng vô tuyến của cực quang trên Trái Đất thường có tần số hàng trăm nghìn hertz. Do từ trường của vết đen Mặt Trời mạnh hơn nhiều so với từ trường Trái Đất và đám mây hạt tích điện của gió Mặt Trời trên bề mặt Mặt Trời dày hơn gió Mặt Trời đi vào gần Trái Đất nên hiện tượng cực quang xuất hiện phía trên vết đen Mặt Trời là mạnh gấp hàng nghìn lần hiện tượng cực quang xuất hiện ở hai cực Trái Đất.

Sijie Yu cho biết, những cực quang vết đen Mặt Trời này phát ra ở dải tần từ hàng trăm triệu hertz đến hàng tỷ hertz, đây cũng là biểu hiện trực tiếp của từ trường của vết đen Mặt Trời mạnh hơn từ trường Trái Đất hàng nghìn lần. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rằng vòng quay của vết đen cực quang đồng bộ với vòng quay của Mặt Trời.

Phát hiện này còn có ý nghĩa to lớn trong thiên văn học, nó không chỉ tiết lộ đặc điểm động học của các vụ nổ sóng vô tuyến mạnh từ Mặt Trời mà còn mang đến nguồn cảm hứng mới cho các nhà khoa học nghiên cứu đặc điểm của các đốm sao bên ngoài Mặt Trời.