Các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp sự kết nối lại từ trường hỗn loạn trong gió mặt trời

Các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp sự kết nối lại từ trường hỗn loạn trong gió mặt trời

    Các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp sự kết nối lại từ trường hỗn loạn trong gió mặt trời
    bởi Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc

    Researchers observe directly turbulent magnetic reconnection in solar wind
    Một bản vẽ sơ đồ của dòng điện nhật quyển, một cấu trúc trong gió mặt trời và mô hình kết nối lại bên trong nó. Ảnh: Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01818-5


    Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, dưới sự chỉ đạo của Giáo sư Wang Rongsheng và Giáo sư Lu Quanming, đã sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh Đa tầng từ quyển (MMS) để quan sát trực tiếp sự bùng nổ và nhiễu loạn kết nối lại từ tính trong gió mặt trời. Phát hiện của họ đã được công bố trên Nature Astronomy.

    Tái kết nối từ trường là một quá trình giải phóng năng lượng gây ra hiện tượng bùng nổ trong không gian liên hành tinh. Trong quá trình này, năng lượng từ trường nhanh chóng được giải phóng để làm nóng và tăng tốc các plasma. Các quan sát vệ tinh trước đây về kết nối lại thường cho thấy trạng thái bùng nổ và hỗn loạn, chẳng hạn như các vệt sáng trên bề mặt mặt trời, bão địa từ và các cơn bão phụ trong từ quyển của các hành tinh.

    Quét sạch khỏi mặt trời và lan rộng khắp không gian liên hành tinh, gió mặt trời xây dựng cầu nối giữa các vụ nổ mặt trời và nhiễu loạn từ quyển. Không giống như các loại bùng nổ và nhất thời trong từ quyển của hành tinh, quan điểm trước đây cho rằng sự kết nối lại từ tính trong gió mặt trời hiển thị ở trạng thái gần như ổn định, nhưng đã có một số phát hiện trực tiếp về sự kết nối lại từ tính trong gió mặt trời.

    Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu có độ phân giải cao của MMS để phát hiện sự kết nối lại hỗn loạn trong gió mặt trời. MMS là một cấu trúc tứ diện gồm bốn tàu vũ trụ được phóng vào năm 2015, nhằm tiết lộ những bí mật về vùng khuếch tán điện tử của kết nối lại từ trường. Kể từ tháng 10 năm 2017, apogee MMS đã được nâng lên 25 bán kính Trái đất, cho phép thu thập dữ liệu trong gió mặt trời liên hành tinh.

    Lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu tìm thấy bằng chứng trực tiếp về sự tái kết nối hỗn loạn trong gió mặt trời. Ngoài ra, người ta quan sát thấy các dòng điện dạng sợi và dây từ thông bên trong vùng khuếch tán, dẫn đến vùng khuếch tán rối. Trong quá trình kết nối lại hỗn loạn, các ion và electron được làm nóng hiệu quả.

    Dựa trên 76 sự kiện kết nối lại từ tính được quan sát bởi MMS, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng sự kết nối lại đột ngột trong gió mặt trời phổ biến hơn so với suy nghĩ trước đây và chịu trách nhiệm cho việc tăng tốc và sưởi ấm của gió mặt trời. Họ cũng phát hiện ra rằng tỷ lệ xảy ra kết nối lại tăng theo tốc độ của gió mặt trời.

    Nghiên cứu này cho thấy rằng sự kết nối lại từ trường hỗn loạn có thể đóng một vai trò thiết yếu trong việc cung cấp năng lượng cho các plasma trong gió mặt trời.

    Thông tin thêm: Rongsheng Wang và cộng sự, Quan sát trực tiếp sự kết nối lại từ trường hỗn loạn trong gió mặt trời, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01818-5

    Thông tin tạp chí: Nature Astronomy

    Cung cấp bởi Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc

    Zalo
    Hotline