Vũ trụ không trống rỗng. Một cơn gió với các hạt điện tích thổi ra từ Mặt Trời, mang theo từ trường với nó. Thỉnh thoảng gió Mặt Trời có thể xuyên qua từ trường của Trái Đất. Các nhà nghiên cứu đã có câu trả lời cho những câu hỏi về việc chuyện này thực sự xảy ra như thế nào.
Khi mà hai vùng với plasma(các dòng khí mang điện tích) và từ trường va chạm theo các hướng khác nhau, từ trường có thể xé rời ra và kết nối lại với nhau mà cấu trúc liên kết của từ trường đã bị thay đổi. Sự liên kết từ trường này có thể tạo ra năng lượng làm bùng phát trên bề mặt của Mặt Trời, nó có thể thay đổi năng lượng từ gió mặt trời để sau đó tạo ra các vùng cực quang, và nó là một trong những sự cản trở để lưu trữ năng lượng qua các quá trình trong các lò phản ứng nhiệt hạch.
Nếu hai vùng va chạm của plasma có cùng mật độ, nhiệt độ và độ mạnh nhưng khác hướng của từ trường, một sự tái liên kết đối xứng bắt đầu. Các nhà khoa học hiểu biết rất rõ quá trình này. Nhưng trong thực tế khó khăn hơn là hai vùng plasma có đặc tính khác nhau, chẳng hạn như khi gió mặt trời gặp môi trường xung quanh Trái Đất. Daniel Graham thuộc Viện vật lý vũ trụ Thụy Điển đã đăng bài báo chi tiết nghiên cứu của ông về sự tái kết nối từ trường bất đối xứng trên "Physical review Review Letters" 112, 215004 (2014). Nghiên cứu sử dụng dữ liều từ bốn vệ tinh của cơ quan vũ trụ châu Âu (ESA) trong sứ mệnh Cluster, các vệ tinh này đã bay vào vùng không gian từ trường Trái Đất.
 |
| Các vệ tinh trong từ quyển Trái Đất nghiên cứu nhiệt của các hạt electron khi các vùng plasma va chạm |
Ông Daniel Graham cho biết: "Đặc biệt quan trọng là các phép đo giữa hai vệ tinh chỉ trong khoảng vài chục cây số, trong vùng mà gió mặt trời xuyên vào từ trường Trái Đất". "Do đó chúng tôi có thể thực hiện các phép đo chi tiết để hiểu được tính chất vật lý của plasma ở độ cao khoảng 60,000 km.
Nhiệt của các hạt electron song song với tư trường trong liên kết của từ trường tái kết hợp thì đặc biệt quan trọng.
 |
| Biểu đồ quỹ đạo của vệ tinh (màu xanh) bay qua vùng tái kết nối của từ trường |
"Chúng tôi tin rằng đây là một phần quan trọng trong câu đố để hiểu được tái kết hợp từ trường hoạt động như thế nào, các hạt điện tích đã gia tốc như thế nào và các hạt trong giữa các vùng khác nhau xáo trộn với nhau ra sao. Các nghiên cứu của chúng tôi trong từ trường Trái Đất có thể được sử dụng để tìm hiểu tính chất vật lý ngay cả với các lò phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất, và trong các vùng xa trong vũ trụ mà các vệ tinh có thể bay tớii được".
(Theo ScienceDaily)
