Cực quang nhân tạo giúp dự báo thời tiết vũ trụ

Hiệp Khách Quậy Trong hơn 25 năm, kiến thức của chúng ta về thời tiết vũ trụ xung quanh địa cầu một phần dựa trên những giả thuyết không đúng về cách thức nitrogen, chất khí dồi dào nhất trong khí quyển của chúng ta, tương tác khi nó va chạm với các electron sinh ra bởi ánh sáng mặt trời tử ngoại năng lượng cao và “gió... Xin mời đọc tiếp.

Trong hơn 25 năm, kiến thức của chúng ta về thời tiết vũ trụ xung quanh địa cầu một phần dựa trên những giả thuyết không đúng về cách thức nitrogen, chất khí dồi dào nhất trong khí quyển của chúng ta, tương tác khi nó va chạm với các electron sinh ra bởi ánh sáng mặt trời tử ngoại năng lượng cao và “gió mặt trời”.

alt

Cực quang (hay ánh sáng phương bắc)

Nghiên cứu mới công bố hôm nay, thứ ba 08/6, trên tạp chí Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics của IOP, mô tả cách thức các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA tại Viện Công nghệ California đã bắn các electron có năng lượng khác nhau qua một đám mây khí nitrogan để đo ánh sáng tử ngoại phát ra bởi sự va chạm này.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy các phép đo đáng tin cậy công bố trong một bài báo năm 1985 bởi các nhà nghiên cứu Ajello và Shemansky có chứa một sai số thực nghiệm đáng kể, đưa hàng thập kỉ nghiên cứu thời tiết vũ trụ phụ thuộc vào công trình này xây dựng trên nền tảng không đảm bảo.

Sự khác biệt giữa những kết quả đương thời này và công trình của các nhà nghiên cứu năm 1985 có nguồn gốc từ khả năng cải tiến của đội 2010 trước việc tạo ra và điều khiển các va chạm và tránh các cạm bẫy thống kê đã quấy rầy các kết quả năm 1985.

Các kết quả mới từ đội tại JPL cho thấy cường độ của một dải rộng ánh sáng tử ngoại phát ra từ sự va chạm thay đổi theo năng lượng electron bắn phá ít hơn đáng kể so với trước đây người ta nghĩ.

Khi ánh sáng tử ngoại nằm trong dải gọi là 'Lyman-Birge-Hopfield' (LBH) được sử dụng như sở thích của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu để tìm hiểu tốt hơn các quá trình lí hóa xảy ra trong tầng trên khí quyển của chúng ta và trong không gian gần Trái đất, các kết quả sẽ phản ánh một số nguyên nhân tức thời.

Với không gian gần Trái đất là nơi dung dưỡng các hệ thống viễn thông vệ tinh ngày một phát triển của chúng ta, các phép đo mới chính xác hơn có thể tháo mở một sự hiểu biết tốt hơn về thời tiết vũ trụ và giúp chúng ta bảo vệ tốt hơn cho các cơ sở đặt trên không gian của mình.

Các kết quả trên cũng sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn các hiện tượng như cực quang Borealis (ánh sáng phương bắc) và cực quang Australis (ánh sáng phương nam), chúng có nguyên do là các quá trình va chạm của các hạt gió mặt trời kích thích các hạt oxygen và nitrogen địa cầu tại Bắc Cực và Nam Cực.

Các nhà nghiên cứu hi vọng rằng các kết quả của họ cũng sẽ hỗ trợ dự án Cassini tìm hiểu cái xảy ra trên vệ tinh lớn nhất của sao Thổ, Titan, khi mà sự phát xạ LBH đã được phát hiện ra bởi phi thuyền quỹ đạo rô bôt này.

Tác giả, tiến sĩ Charles Patrick Malone ở JPL phát biểu, “Phép đo của chúng tôi về sự phụ thuộc năng lượng LBH khác đáng kể với các kết quả được chấp nhận rộng rãi công bố cách đây 25 năm. Các nhà hàng không vũ trụ học giờ có thể xoay chuyển thí nghiệm trên và áp dụng nó cho các nghiên cứu khí quyển và xác định xem loại va chạm nào đã tạo ra ánh sáng quan sát thấy”.

  • Tiến Kha (theo PhysOrg.com)

Mời đọc thêm