Nguồn gốc các vết đen Mặt Trời từ lâu đã khiến giới khoa học bối rối. Nhưng đến nay, bí ẩn 400 năm cuối cùng đã được giải mã (Ảnh: NASA).
Từ những quan sát đầu tiên của nhà thiên văn học Galileo Galilei vào đầu thế kỷ 17, các vết đen Mặt Trời luôn là một trong những hiện tượng kỳ lạ và gây nhiều tranh cãi nhất trong lịch sử thiên văn học.
Những vùng tối xuất hiện trên bề mặt Mặt Trời không chỉ có hình dạng khác thường, mà còn tồn tại trong thời gian dài, đôi khi lên tới nhiều tháng.
Điều này đã gây khó hiểu cho giới khoa học, bởi bề mặt Mặt Trời vốn là môi trường cực kỳ hỗn loạn và năng động, liên tục diễn ra các luồng khí siêu nóng và biến đổi từ trường mạnh mẽ.
Vậy, suốt hơn 400 năm, điều gì giúp các vết đen đó giữ được sự ổn định một cách không bình thường như vậy?
Từ trường tạo nên sự cân bằng hoàn hảo
Một nghiên cứu mới, công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, đã đưa ra câu trả lời thuyết phục cho bí ẩn kéo dài hàng thế kỷ này.
Nhóm nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu bởi các nhà khoa học thuộc Viện Vật lý Mặt Trời Leibniz (Đức), đã áp dụng một kỹ thuật quan sát tiên tiến kết hợp với dữ liệu từ kính viễn vọng Mặt Trời GREGOR – một trong những kính viễn vọng hiện đại nhất châu Âu hiện nay.
Từ trường được đo tại cùng một vết đen Mặt Trời (Ảnh: Science Alert).
Bằng cách sử dụng phương pháp hiệu chỉnh nhiễu loạn khí quyển, nhóm nghiên cứu đã khử được các yếu tố gây sai lệch từ bầu khí quyển Trái Đất trong quá trình thu nhận dữ liệu, từ đó đo được lực từ bên trong vết đen với độ chính xác cực cao.
Dữ liệu cho thấy các vết đen Mặt Trời là kết quả của từ trường cực mạnh, có cường độ tương đương từ trường của máy MRI trong bệnh viện, nhưng lại bao phủ một khu vực rộng hơn cả Trái Đất.
Từ trường này ngăn cản dòng nhiệt truyền lên bề mặt, khiến vùng đó trở nên mát hơn và hiện ra dưới dạng các đốm đen khi nhìn từ xa. Nhưng điều đáng chú ý nhất chính là sự cân bằng gần như hoàn hảo giữa lực từ và áp suất khí bên trong các vết đen.
Chính trạng thái cân bằng này giúp chúng duy trì hình dạng và ổn định suốt thời gian dài, ngay cả khi phần còn lại của bề mặt Mặt Trời liên tục thay đổi.
Phát hiện mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn, không chỉ giúp giải mã một trong những câu hỏi lâu đời nhất về Mặt Trời, mà còn mở ra khả năng dự báo tốt hơn các hiện tượng thời tiết không gian nguy hiểm.
Theo đó, việc nắm bắt chính xác hơn cơ chế hình thành và hoạt động của các vết đen Mặt Trời sẽ giúp các nhà khoa học đưa ra cảnh báo sớm, từ đó bảo vệ an toàn cho vệ tinh, phi hành gia và hạ tầng công nghệ thiết yếu trong xã hội hiện đại.
