Lý giải bí ẩn vầng hào quang lúc bình minh

Các nhà khoa học có thể đã lý giải được bí ẩn lâu nay về nguồn gốc của các hạt năng lượng tạo nên những vầng hào quang vùng cực lúc bình minh.

Các hạt electron tạo nên các tia sáng lúc bình minh - còn được gọi là ánh sáng phương bắc và phương nam – có thể đã được tăng tốc lên tốc độ cực nhanh tại vùng quyển từ của trái đất, một nghiên cứu mới vừa giải thích. Vùng này lớn hơn 1.000 lần mức độ mà các nhà khoa học từng nghĩ, cung cấp đủ thể tích để tạo ra rất nhiều các hạt electron chuyển động rất nhanh.

Nhà khoa học Jan Egedal ở ĐH Công nghệ Massachusetts (Mỹ) và đồng nghiệp đã phân tích dữ liệu thu thập được từ các tàu vũ trụ rồi sử dụng các mô phỏng qua siêu máy tính Kraken.

Quang cảnh vùng cực lúc bình minh qua ống kính
của nhiếp ảnh gia Shawn Malone. (Nguồn: Space)

Kraken có tới 112.000 thiết bị xử lý. Nhóm nghiên cứu sử dụng 25.000 bộ xử lý trong 11 ngày, theo dõi chuyển động của 180 tỷ hạt trong vũ trụ để vẽ ra cách chuyển động của các hạt electron tạo nên các ánh cực quang.

Các nhà nghiên cứu xác định rằng những hạt electron này rất có thể được cung cấp năng lượng để tăng tốc trong vùng quyển từ rồi được đẩy đi xa trong vũ trụ bởi gió mặt trời.

Gió mặt trời, tức luồng hạt điện tích giải phóng từ vùng thượng quyển của Mặt Trời - kéo căng các đường từ trường của trái đất như một sợi dây chun cao su bị kéo căng ra. Khi các đường từ trường song song kết nối lại, năng lượng được giải phóng giống như sợi chun được thả ra, và các hạt electron được đẩy về trái đất với tốc độ cực nhanh.

Khi các hạt electron chuyển động nhanh va vào các phân tử ở tầng khí quyển trên của trái đất thì tạo ra hiện tượng mà chúng ta thường gọi là ánh hào quang vùng cực.

Ngoài việc tạo ra quang cảnh rất đẹp ở vùng vĩ độ cao của trái đất, những electron giàu năng lượng này có thể phá hủy hoăc làm hỏng phi thuyền.