Khoảnh khắc lịch sử: Tàu thăm dò NASA lần đầu tiên 'chạm' vào Mặt Trời

60 năm sau khi NASA đặt ra mục tiêu và 3 năm sau khi tàu thăm dò Mặt trời Parker được phóng lên, nó đã trở thành tàu vũ trụ đầu tiên "chạm vào Mặt trời".

Tàu thăm dò Mặt trời Parker đã bay thành công qua vành nhật hoa của mặt trời, lên tầng trên của bầu khí quyển để lấy các mẫu hạt và từ trường của các hành tinh.

Thomas Zurbuchen, phó quản trị viên Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA, cho biết: “Tàu thăm dò Mặt trời Parker 'chạm vào Mặt trời' là một khoảnh khắc hoành tráng đối với khoa học năng lượng mặt trời và là một kỳ tích thực sự đáng chú ý."

"Cột mốc quan trọng này không chỉ cung cấp cho chúng ta những hiểu biết sâu sắc hơn về quá trình tiến hóa của Mặt trời và tác động của nó đối với chúng ta, mà mọi thứ chúng ta tìm hiểu về hành tinh của chính mình cũng dạy chúng ta nhiều hơn về các hành tinh khác trong vũ trụ."

Tàu thăm dò Mặt Trời Parker ra mắt vào năm 2018 và được đặt ngày càng gần quỹ đạo của mặt trời hơn. Các nhà khoa học, bao gồm cả nhà vật lý thiên văn cùng tên chiếc tàu vũ trụ Eugene Parker, muốn nghiên cứu để trả lời các câu hỏi cơ bản về các luồng gió phát ra từ mặt trời hay hiện tượng các hạt năng lượng được “ném” qua hệ Mặt trời.

Quầng sáng (hay còn gọi là nhật hoa) của Mặt trời nóng hơn rất nhiều so với bề mặt thực của các hành tinh, và tàu thăm dò Parker có thể cung cấp lý do cho điều này.

Quầng sáng Mặt trời có thể đạt 1.000.000 độ Kelvin (1.800.000 độ F) tại điểm nóng nhất, trong khi bề mặt của nó vào khoảng 6.000 độ Kelvin (10.340 độ F).

Tàu Parker đã tiết lộ những phát hiện đáng ngạc nhiên về mặt trời, bao gồm cả phát hiện năm 2019 về cấu trúc zigzag trong chuyển động của các hạt điện tích trong gió Mặt trời được gọi là “switchbacks”.

Giờ đây, nhờ thành tựu tiếp cận ở cự ly rất gần của Parker với Mặt trời đã giúp các nhà khoa học xác định rằng những “switchbacks” này bắt nguồn từ bề mặt Mặt trời.

Trước khi sứ mệnh của tàu thăm dò Mặt Trời Parker hoàn thành, nó sẽ tiếp tục thực hiện 21 lần tiếp cận gần mặt trời trong suốt bảy năm nữa. Tàu thăm dò sẽ đến gần mặt trời với khoảng cách 3,9 triệu dặm vào năm 2024, gần hơn rất nhiều lần so với sao Thủy - hành tinh gần Mặt trời nhất.

Khi ở gần Mặt trời nhất, các tấm chắn năng lượng Mặt trời các-bon tổng hợp dày 4,5 inch sẽ phải chịu được nhiệt độ gần 2.500 độ F. Tuy nhiên, bên trong tàu vũ trụ và các thiết bị của nó sẽ vẫn ở nhiệt độ phòng dễ chịu.

Nour Raouafi, nhà khoa học thuộc dự án Parker cho biết: “Nhờ việc bay rất gần Mặt trời, tàu thăm dò Parker giờ đây đã cảm nhận được các điều kiện trong lớp chiếm ưu thế từ tính của khí quyển Mặt trời - vành nhật hoa - điều mà trước đây chúng ta chưa bao giờ làm được”.

"Chúng tôi thấy bằng chứng về sự tồn tại của vành nhật hoa trong dữ liệu từ trường, dữ liệu gió mặt trời và nhìn thấy trực quan bằng hình ảnh. Chúng tôi thực sự có thể nhìn thấy tàu vũ trụ bay qua các cấu trúc hình tròn có thể được quan sát trong nhật thực toàn phần."

Vào tháng 4, nhóm Parker nhận ra tàu vũ trụ của họ đã vượt qua ranh giới và đi vào bầu khí quyển mặt trời lần đầu tiên.

Nó xảy ra khi tàu Parker bay qua mặt trời lần thứ 8 và khi đó, nó cách bề mặt mặt trời 8,1 triệu dặm.

Parker đã đi vào và ra vành nhật hoa nhiều lần trong vài giờ trong chuyến bay tháng 4, điều này giúp các nhà nghiên cứu nhận ra rằng ranh giới, được gọi là bề mặt giới hạn Alfvén, không phải là một vòng tròn nhẵn xung quanh mặt trời.

Thay vào đó, nó có nhiều gai và rãnh. Hiểu được sự hiện diện của những đặc điểm này cho phép các nhà khoa học có thể kết nối chúng với hoạt động của năng lượng phát ra từ bề mặt của mặt trời.

Trong chuyến bay, Parker đã thực hiện một cuộc gặp gỡ hấp dẫn khác khi nó bay qua cách bề mặt mặt trời 6,5 triệu dặm. Nó đi qua một thứ được gọi là “mặt trời giả”, một cấu trúc lớn nhô lên trên bề mặt của mặt trời đã được quan sát từ trái đất trong các lần xảy ra hiện tượng nhật thực.

Khi con tàu vũ trụ bay qua “mặt trời giả”, mọi thứ yên lặng, giống như đang đi qua “con mắt” của một cơn bão. Thông thường, Parker sẽ bị bắn phá bởi các hạt điện tích khi nó bay trong gió mặt trời. Nhưng trong trường hợp này, các hạt di chuyển chậm hơn và chuyển động theo đường zigzag mà ở trước được gọi là “switchbacks”.

Tàu thăm dò Mặt Trời Parker có thể sẽ bay qua vành nhật hoa một lần nữa vào tháng Giêng trong chuyến bay tiếp theo của nó.

Nicola Fox, giám đốc bộ phận trực thăng của NASA, cho biết: “Tôi rất vui khi thấy những gì Parker sẽ tìm thấy khi nó liên tục đi qua vành nhật hoa trong những năm tới. "Cơ hội cho những khám phá mới là vô hạn."

Trong vài năm tới, chu kỳ 11 năm của Mặt trời bao gồm sự hoạt động cực đại cùng với sự gia tăng những ngọn lửa mặt trời, cơn bão giải phóng khối lượng vật chất cực quang sẽ tới. Có thể vào khi đó, Parker sẽ ở đúng nơi, đúng thời điểm và mang lại những khám phá tuyệt vời cho nhân loại.

Chu kỳ Mặt trời mới nhất đã bắt đầu vào tháng 12 năm 2019, đã được dự đoán sẽ đạt mức cao điểm nhất vào tháng 5 năm 2025. Điều này có nghĩa là rìa ngoài của vầng hào quang mặt trời sẽ mở rộng và Parker có thể sẽ dành nhiều thời gian hơn để bay qua bầu khí quyển bí ẩn của Mặt trời.

Lê Trang (theo CNN)