Kính thiên văn mạnh nhất thế giới tiết lộ những hình ảnh cận cảnh tuyệt vời của mặt trời.

Kính viễn vọng Mặt trời Daniel K. Inouye của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) đã tiết lộ một cái nhìn hấp dẫn về ngôi sao gần nhất của chúng ta, mặt trời.

Việc tạo ra tám hình ảnh tuyệt đẹp của Kính viễn vọng Mặt trời Daniel K. Inouye của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) cho thấy khả năng đáng kinh ngạc của kính thiên văn mặt trời cải tiến trên mặt đất này.

Dù tuyệt đẹp như thế nào, những hình ảnh tuyệt đẹp này không chỉ là thứ bắt mắt. Các nhà khoa học có thể sử dụng những quan sát này để hiểu sâu hơn về từ trường của mặt trời và các lực gây ra các cơn bão mặt trời.

Tiết lộ bề mặt của Mặt trời

Những hình ảnh mới được phát hành từ Kính viễn vọng Mặt trời Inouye cung cấp một cái nhìn thoáng qua về quang quyển của Mặt trời, bề mặt nhìn thấy được của mặt trời được bao phủ trong các vùng tối, mát mẻ với các vết đen.

Những vết đen này thường có kích thước bằng Trái đất – và đôi khi lớn hơn – và được đặc trưng bởi từ trường mạnh. Nhưng tầm quan trọng của chúng vượt ra ngoài cảnh tượng đơn thuần.

Các vết đen mặt trời phức hợp, hoặc các cụm của chúng, có thể tạo ra các sự kiện bùng nổ như pháo sáng và các đợt dâng khối lượng vành nhật hoa, tạo ra các cơn bão mặt trời ảnh hưởng đến lớp ngoài cùng của bầu khí quyển của mặt trời, được gọi là nhật quyển.

Vụ nổ của những cơn bão này – được tạo thành từ khí tích điện quá nóng di chuyển với tốc độ vượt quá hàng chục nghìn dặm một giờ – có khả năng chạm tới bầu khí quyển của Trái đất, nơi chúng tàn phá cơ sở hạ tầng quan trọng.

Những nhiễu loạn vũ trụ này có thể làm gián đoạn liên lạc vệ tinh, phá vỡ lưới điện và gây rủi ro tiềm ẩn cho các phi hành gia trong không gian.

Trong vết đen mặt trời này, Kính viễn vọng Mặt trời Daniel K. Inouye mạnh mẽ có thể phân biệt các cầu ánh sáng—một mạng lưới năng lượng phức tạp trải dài từ đầu này đến đầu kia của tâm tối (umbra) của vết đen mặt trời đến đầu kia. Cây cầu này đánh dấu sự khởi đầu của một vết đen mặt trời đang suy tàn, cuối cùng sẽ bị gãy.

Ngoài các vết đen Mặt trời, các hình ảnh chụp các tế bào đối lưu trong quang quyển của Mặt trời, hiển thị mô hình plasma nóng tăng lên và plasma lạnh hơn chìm xuống. Các tế bào đối lưu này tạo ra kết cấu lốm đốm trên bề mặt nhìn thấy được của Mặt trời, giống như bỏng ngô.

Phía trên quang quyển, trong sắc quyển (lớp khí màu đỏ, phát sáng), các sợi tối xuất hiện từ sự tích tụ của từ trường quy mô nhỏ. Những sợi này, giống như những sợi plasma giống như sợi tóc, cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về bản chất năng động của bầu khí quyển của Mặt trời.

Mở khóa những bí mật của mặt trời bằng kính viễn vọng độc đáo

Kính viễn vọng Mặt trời Inouye, nằm trên đảo Maui ở Hawai’i, là kính viễn vọng quang học mặt trời lớn nhất thế giới. Với gương 4 mét và các điều kiện quan sát tối ưu chính gần đỉnh Haleakala, ngọn núi lửa lớn nhất của Maui, kính viễn vọng mang tính đột phá này cung cấp các quan sát chưa từng có về bề mặt Mặt trời.

Kính viễn vọng truyền 13 kW năng lượng mặt trời, tạo ra lượng nhiệt lớn phải được quản lý cẩn thận để bảo vệ hệ thống quang học mỏng manh của nó. Một hệ thống làm mát chuyên dụng, bao gồm các tấm làm mát mỏng và lam chắn nắng trong mái vòm, giúp ổn định nhiệt độ xung quanh kính thiên văn.

Độ phân giải và độ nhạy không gian đáng kinh ngạc của Kính viễn vọng Mặt trời Inouye cho phép các nhà thiên văn học làm sáng tỏ những bí ẩn về ngôi sao gần chúng ta nhất. Bằng cách quan sát bề mặt của Mặt trời, các nhà khoa học hy vọng sẽ khám phá ra nguồn gốc của từ trường Mặt trời, hiểu được cơ chế làm nóng vành nhật hoa và sự vận hành của gió Mặt trời, đồng thời nghiên cứu các tia sáng vành nhật hoa và sự phun trào khối lượng lớn.

Những hiện tượng này, bắt nguồn từ các vết đen mặt trời hoặc nhóm vết đen mặt trời phức tạp, có thể gây ra các sự kiện bùng nổ như bão mặt trời có khả năng tác động đến Trái đất và cơ sở hạ tầng quan trọng của chúng ta.

Một cái nhìn thoáng qua về những gì sẽ đến

Khi Kính viễn vọng Mặt trời Inouye tiếp tục khám phá Mặt trời, chúng ta có thể mong đợi nhiều cảnh tượng ngoạn mục hơn và những khám phá khoa học đột phá. Chúng ta đang hướng tới mức năng lượng mặt trời cực đại dự kiến ​​vào năm 2025, thời điểm sẽ chứng kiến ​​nhiều hoạt động của vết đen mặt trời hơn.

Điều này là do hoạt động của mặt trời không cố định mà tăng và giảm dần trong một chu kỳ khoảng 11 năm.

Kính viễn vọng Mặt trời Inouye đại diện cho một bước đột phá phi thường trong kỹ thuật và hợp tác khoa học. Được đặt tên để vinh danh cố Thượng nghị sĩ Hawaii Daniel K. Inouye, kính viễn vọng là minh chứng cho sự tò mò và theo đuổi tri thức của con người. Chính nhờ lăng kính của những công cụ đột phá như vậy mà chúng ta hiểu sâu hơn về thiên thể có ảnh hưởng nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta—Mặt trời.

Lưu ý: Kính viễn vọng Mặt trời Inouye hiện đang trong Giai đoạn Vận hành Hoạt động, giai đoạn học hỏi và chuyển đổi trong đó các nhà khoa học tối ưu hóa khả năng của nó và tiếp tục hiệu chỉnh cũng như truyền đạt dữ liệu tới cộng đồng khoa học và công chúng.