NASA chuẩn bị khám phá "lớp bí ẩn" của mặt trời

Không xa phía trên bề mặt Mặt Trời có vùng chuyển tiếp là nơi từ trường kiểm soát khí gas của ngôi sao này.

Tháng 4 năm sau, trong tổng cộng 8 phút, cac nhà thiên văn học của NASA sẽ quan sát một lớp bí ẩn (Secret Layer) của Mặt Trời. Các nhà nghiên cứu gọi nó là "vùng chuyển tiếp" (the transition region). Đó là nơi trong bầu khí quyển của Mặt Trời, cách bề mặt khoảng 5000 km, nơi mà từ trường lấn áp áp lực của vật chất và điều khiển khí gas của nó.

Đó là nơi các tia lửa Mặt Trời phát sinh và bắt đầu hành trình đến Trái Đất, nơi gió Mặt Trời có vận tốc lên đến 1 triệu mph. Nói chung đó là nơi sản sinh ra thời tiết trong không gian. Các nhà nghiên cứu hi vọng nó tiết lộ nhiều bí mật....

"Đầu năm sau, chúng tôi sẽ lên kế hoạch phóng một vệ tinh thiên văn có thể đo đạc các từ trường trong vùng chuyển tiếp này", Jonathan Cirtain từ trung tâm không gian Marshall (MSFC). Những nghiên cứu trước đây đã đo đạc những từ trường này ở bên trên và bên dưới chứ chưa xem xét ngay bên trong của nó.

Tên của kính viễn vọng này là SUMI viết tắt của Solar Ultraviolet Magnetograph Investigation. Nó đã được phát triển bởi các kĩ sư và nhà thiên văn tại MSFC và hiên tại được lên kế hoạch phóng từ White Sands, New Mexico vào tháng 4 năm 2009.

SUMI hoạt động dựa trên "hiệu ứng Zeeman" do nhà vật lí học người Hà Lan tên là Zeeman khám phá vào thế kỉ 19. Khi một ống kính làm đầy với khí gas nóng sáng được nhúng vào một từ trường, các vạch quang phổ phát ra bởi khí gas này chia thành 2 màu khác biệt - từ trường càng mạnh, thì sự tách biệt càng rõ. Điều tương tự cũng xảy ra trên Mặt Trời.

Bằng việc đo đạc khoảng cách này, các nhà thiên văn học có thể ước tính được độ mạnh của từ trường của vết đen. Thêm vào đó, việc đo đạc sự phân cực của vạch chia giúp tính ra hướng của từ trường.

Bí quyết này được áp dụng cho hàng ngàn vết đên trên bề mặt Mặt Trời nhưng chưa bao giờ áp dụng cho vùng chuyển tiếp cho dù nó nằm trên chỉ một khoảng cách ngắn.

Tại sao không?

"Chỉ là vận rủi", Cirtain nói. "Khí gas trong vùng chuyển tiếp không sản sinh nhiều vạch quang phổ mạnh mà chúng tôi có thể thấy trong bước sóng nhìn thấy. Tuy nhiên nó lại sản sinh vạch quang phổ tại bước sóng tử ngoại từ Trái Đất".

"Thế tại sao chúng ta lại bỏ quên Trái Đât"

SUMI sẽ xuất phát bên trong chóp nón của tên lửa đẩy Black Brant trên một chuyến bay sub-orbital mà đưa nó lên độ cao 300 km cách mặt nước biển. "Chúng tôi sẽ ở trên 99.99% của khí quyển Trái Đất", Cirtain cho hay. Khoảng 68 giây từ lúc xuất phát, cửa trọng tải sẽ mở ra, cung cấp cho SUMI một tầm nhìn rộng cho tia tử ngoại Mặt Trời. "Từ lúc đó, chúng tôi chỉ có 8 phút để làm việc, nhắm tới một vùng hoạt động tích cực và bắt đầu thu thập dữ liệu".

Chuyển bay ngắn này chắc chắn sẽ không dẫn đến những cuộc đột phá tức thì. Nhưng nó sẽ chứng minh khái niệm SUMI này và cho chúng tôi thấy nó sẽ hiệu quả. Một chuyến bay thành công sẽ dẫn đến những chuyến bay tiếp theo và kết quả là một máy ghi từ kiểu SUMI sẽ được lắp đặt lâu dài trên kính viễn vọng không gian