Một sự phát hiện kỳ lạ
Kể từ khi phát hiện ra sự tồn tại của vành đai bức xạ năm 1958, các nhà khoa học nghiên cứu về thời tiết không gian (nghiên cứu tác động phức hợp của từ trường trái đất và năng lượng cùng với hạt nguyên tử thoát ra từ mặt trời) đã hiểu được sự hình thành của các vành đai bức xạ và cách dự đoán những cơn gió bên ngoài vành đai, cơn gió này có thể làm vành đai mở rộng ra hoặc thu hẹp lại trong vài ngày.
Tuy nhiên, khi hai chiếc tàu thăm dò Van Allen Probes giống hệt nhau có gắn thiết bị hiện đại nhất được phóng lên vành đai bức xạ vào mùa hè năm ngoái, đã khám phá ra những điều bí ẩn khiến các nhà lý luận phải kinh ngạc: một vành đai bức xạ thứ 3 đã xuất hiện, nằm giữa hai vành đai còn lại với độ cao khoảng 8000 miles (12.700km).
Lúc đầu, ông Daniel Baker - Giám đốc của Phòng Thí nghiệm về vật lý học không gian và khí quyển thuộc Trường đại học Colorado cho rằng, có điều gì đó kỳ lạ đã xảy ra. Ông nhớ lại: "Vành đai thứ ba có vẻ kỳ cục, xuất hiện một cách bất ngờ nên lúc đầu tôi nghĩ là có thể thiết bị của chúng tôi đã bị hỏng".
Nhưng mọi thiết bị vẫn hoạt động hoàn toàn bình thường, cả hai tàu thám hiểm đều gửi về kết quả thăm dò giống hệt nhau. Vành đai nhỏ này chỉ tồn tại khoảng một tháng trước khi biến mất do việc tác động của sự phát tán năng lượng và hạt nguyên tử từ mặt trời tạo ra sóng xung kích đẩy về phía trái đất.
Sự hình thành của vành đai thứ 3 không chỉ là một bí ẩn khoa học mà còn là vấn đề của thế giới thực. Biết được vành đai bức xạ nằm ở đâu và hoạt động phun bức xạ của mặt trời rất quan trọng đối với các vệ tinh viễn thông và dịch vụ GPS. Những hạt năng lượng cao tại vành đai bức xạ có thể gây nhiễu sóng các thiết bị điện tử và đôi khi biến một thiết bị hàng triệu đôla trở nên vô dụng.
Cần nghiên cứu lại
Shrikanth Kanekal, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Bay không gian Goddard cho biết: Sự xuất hiện của vòng bức xạ thứ ba là một hiện tượng kỳ lạ. Những vệ tinh nhân tạo trước đó không được trang bị đầy đủ để có thể quan sát khu vực có thể nhìn thấy vành đai này. "Nhưng sau khi quan sát thấy vành đai bức xạ thứ ba, chúng tôi đã xem xét lại và tìm những mẫu của vành đai thứ ba trong những vệ tinh nhân tạo khác nhau".
 |
| Phát hiện thêm vành đai bức xạ của trái đất. |
Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ dựng lại mô hình của vành đai này để xem xét những lý thuyết hiện tại về sự hoạt động của các vành đai, có thể giải thích về sự xuất hiện của vành đai thứ ba này hay không. Vành đai thứ ba được các nhà khoa học cho là được hình thành bởi sóng vô tuyến trong không gian làm tăng tốc các hạt nguyên tử của gió mặt trời. Sóng này có thể được hình thành trong vành đai hoặc bên ngoài vành đai.
Dù bằng cách nào thì những sóng này đều có thể bị tác động bởi biển các hạt nguyên tử chuyển động chậm bên ngoài vành đai và trôi dạt giống như những mảnh vụn của sao chổi theo quỹ đạo quay xung quanh hành tinh. Sóng lớn dần lên từ vành đai khí quyển và đi đến kẽ hở giữa hai vành đai chính. Vào thời điểm xuất hiện vành đai thứ ba, biển các hạt nguyên tử có thủy triều đặc biệt dâng cao, mở rộng vượt qua cả khu vực vành đai thứ ba xuất hiện.
Điều này khiến các nhà khoa học đã liên kết các chuỗi sự kiện lại với nhau, một số là do quan sát được, một số sự kiện là giả thuyết của các nhà khoa học. Những sự kiện này có thể lý giải nguyên nhân hình thành nên vành đai đặc biệt này: đầu tiên, các nhà khoa học quan sát thấy bên ngoài vành đai co lại như không có bất cứ thứ gì - một sự xuất hiện khác thường mà chỉ còn lại phần rìa - một phần rất nhỏ của vành đai. Đây là lý do vì sao vành đai này xuất hiện mà các nhà nghiên cứu không hề phát hiện ra.
Bên ngoài vành đai nhanh chóng hợp lại một lần nữa nhưng vẫn còn khoảng cách giữa rìa ngoài và phần còn lại, dưới tác động của sự ngăn cách này tạo nên vành đai thứ ba. Nhưng tại sao lại có sự ngăn cách chứ không phải bị hút lại bởi rìa vành đai? Nguyên nhân là do nó được bảo vệ bởi một biển các hạt nguyên tử mang năng lượng thấp.
Drew Turner, một nhà nghiên cứu nhận Sở Khoa học trái đất và không gian tại UCLA cho biết: "Chúng tôi vẫn cần phải khẳng định lại giả thuyết này bằng việc dựng lại mô hình của vành đai. Sử dụng mô hình và ứng dụng lý thuyết, chúng tôi không thể khẳng định giả thuyết này đúng hay không". Nhưng đó là một sự khởi đầu đầy hứa hẹn.
Đối với các nhà vật lý không gian, phát hiện này chỉ là một sự khởi đầu của những gì mà họ học được từ Van Allen Probes. Và đối với tất cả chúng ta, những điều khó lý giải về vành đai thứ ba này nhắc nhở rằng chúng ta vẫn cần phải nghiên cứu về vũ trụ, ngay cả những điều mà tưởng rằng chúng ta đã khám phá từ năm 1958
V.Nguyễn (theo WC)