cực quang borealis hay còn gọi là ''Đèn phương bắc''

#1 · 06/10/2021, 21:52

Quote from Nguyễn Hữu Lợi on 06/10/2021, 21:52
Mình vừa đọc tin tức này và muốn chia sẻ cho các bạn về hiện tượng thú vị này ở bắc cực.

CNN đưa tin, nhóm các nhà vật lý từ Đại học Iowa ở Mỹ cuối cùng đã chứng minh được rằng "loại cực quang rực rỡ nhất được tạo ra bởi sóng điện từ mạnh trong các cơn bão địa từ", theo một kết quả nghiên cứu mới được công bố.

Nghiên cứu cho thấy, những hiện tượng còn được gọi là sóng Alfven tăng tốc các hạt electron về phía Trái đất, khiến các hạt tạo ra ánh sáng mà chúng ta gọi là ánh sáng phương Bắc hay cực quang borealis.

Phó Giáo sư Greg Howes tại khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Iowa, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Các phép đo cho thấy tập hợp nhỏ các hạt electron đã trải qua ''gia tốc cộng hưởng'' bởi điện trường của sóng Alfven, tương tự như việc một người đi lướt sóng bắt được một con sóng và liên tục được tăng tốc khi lướt theo con sóng này".

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã hiểu cách cực quang được tạo ra, nhưng giờ đây họ đã thực sự chứng minh được và có thể mô phỏng hiện tượng này lần đầu tiên trong một phòng thí nghiệm tại Thiết bị Plasma Lớn (LPD) thuộc Cơ sở Khoa học Plasma Cơ bản của Đại học California tại Los Angeles (UCLA).

Cụ thể, các nhà khoa học đã sử dụng một buồng dài 20 mét để tái tạo từ trường Trái đất bằng cách dùng các cuộn từ trường mạnh tại LPD. Bên trong không gian này, họ đã tạo ra một loại plasma tương tự như những gì tồn tại trong không gian gần Trái đất.

Phó Giáo sư Howes nói, mặc dù thí nghiệm không tái tạo được ánh sáng lung linh đầy màu sắc như chúng ta nhìn thấy thực tế trên bầu trời, nhưng ''các phép đo của chúng tôi trong phòng thí nghiệm rõ ràng thống nhất với các dự đoán từ mô phỏng máy tính và tính toán toán học, chứng minh rằng các electron lướt trên sóng Alfven có thể tăng tốc lên tới tốc độ 72 triệu km/h.

Craig Kletzing - đồng tác giả nghiên cứu - cho hay: “Những thí nghiệm này cho phép chúng tôi thực hiện các phép đo chính chứng minh các phép đo và lý thuyết không gian thực sự đã giải thích được cách thức chính mà cực quang được tạo ra''.

Các nhà khoa học vũ trụ trên khắp nước Mỹ đã rất vui mừng khi nghe được tin tức tốt lành này.

Patrick Koehn - một nhà khoa học của NASA - bày tỏ: "Tôi vô cùng phấn khích! Thật là hiếm khi thấy một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm xác nhận một lý thuyết hoặc mô hình liên quan đến môi trường không gian. Bởi không gian đơn giản là quá lớn nên không dễ dàng mô phỏng trong phòng thí nghiệm".

Ông Koehn tin rằng, việc có thể hiểu được cơ chế gia tốc của các electron gây ra cực quang sẽ hữu ích trong nhiều nghiên cứu trong tương lai.

"Kết quả thực sự giúp chúng ta hiểu biết thời tiết không gian tốt hơn! Cơ chế gia tốc electron được chứng minh bởi nghiên cứu này cũng đang hoạt động ở nơi khác trong hệ mặt trời, vì vậy nó sẽ mang lại nhiều ứng dụng trong vật lý không gian. Nó cũng sẽ được sử dụng trong dự báo thời tiết không gian, một điều mà NASA rất quan tâm" - ông Koehn nói.

Mình vừa đọc tin tức này và muốn chia sẻ cho các bạn về hiện tượng thú vị này ở bắc cực.

CNN đưa tin, nhóm các nhà vật lý từ Đại học Iowa ở Mỹ cuối cùng đã chứng minh được rằng "loại cực quang rực rỡ nhất được tạo ra bởi sóng điện từ mạnh trong các cơn bão địa từ", theo một kết quả nghiên cứu mới được công bố.

Nghiên cứu cho thấy, những hiện tượng còn được gọi là sóng Alfven tăng tốc các hạt electron về phía Trái đất, khiến các hạt tạo ra ánh sáng mà chúng ta gọi là ánh sáng phương Bắc hay cực quang borealis.

Phó Giáo sư Greg Howes tại khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Iowa, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Các phép đo cho thấy tập hợp nhỏ các hạt electron đã trải qua ''gia tốc cộng hưởng'' bởi điện trường của sóng Alfven, tương tự như việc một người đi lướt sóng bắt được một con sóng và liên tục được tăng tốc khi lướt theo con sóng này".

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã hiểu cách cực quang được tạo ra, nhưng giờ đây họ đã thực sự chứng minh được và có thể mô phỏng hiện tượng này lần đầu tiên trong một phòng thí nghiệm tại Thiết bị Plasma Lớn (LPD) thuộc Cơ sở Khoa học Plasma Cơ bản của Đại học California tại Los Angeles (UCLA).

Cụ thể, các nhà khoa học đã sử dụng một buồng dài 20 mét để tái tạo từ trường Trái đất bằng cách dùng các cuộn từ trường mạnh tại LPD. Bên trong không gian này, họ đã tạo ra một loại plasma tương tự như những gì tồn tại trong không gian gần Trái đất.

Phó Giáo sư Howes nói, mặc dù thí nghiệm không tái tạo được ánh sáng lung linh đầy màu sắc như chúng ta nhìn thấy thực tế trên bầu trời, nhưng ''các phép đo của chúng tôi trong phòng thí nghiệm rõ ràng thống nhất với các dự đoán từ mô phỏng máy tính và tính toán toán học, chứng minh rằng các electron lướt trên sóng Alfven có thể tăng tốc lên tới tốc độ 72 triệu km/h.

Craig Kletzing - đồng tác giả nghiên cứu - cho hay: “Những thí nghiệm này cho phép chúng tôi thực hiện các phép đo chính chứng minh các phép đo và lý thuyết không gian thực sự đã giải thích được cách thức chính mà cực quang được tạo ra''.

Các nhà khoa học vũ trụ trên khắp nước Mỹ đã rất vui mừng khi nghe được tin tức tốt lành này.

Patrick Koehn - một nhà khoa học của NASA - bày tỏ: "Tôi vô cùng phấn khích! Thật là hiếm khi thấy một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm xác nhận một lý thuyết hoặc mô hình liên quan đến môi trường không gian. Bởi không gian đơn giản là quá lớn nên không dễ dàng mô phỏng trong phòng thí nghiệm".

Ông Koehn tin rằng, việc có thể hiểu được cơ chế gia tốc của các electron gây ra cực quang sẽ hữu ích trong nhiều nghiên cứu trong tương lai.

"Kết quả thực sự giúp chúng ta hiểu biết thời tiết không gian tốt hơn! Cơ chế gia tốc electron được chứng minh bởi nghiên cứu này cũng đang hoạt động ở nơi khác trong hệ mặt trời, vì vậy nó sẽ mang lại nhiều ứng dụng trong vật lý không gian. Nó cũng sẽ được sử dụng trong dự báo thời tiết không gian, một điều mà NASA rất quan tâm" - ông Koehn nói.