Các hạt photon đang dần làm chậm đi chu trình quay của Mặt trời

Các lớp phía trong của mặt trời quay giống như một khối cầu đặc, còn các lớp phía ngoài thì không như vậy. Phần ở vùng cực sẽ quay chậm hơn so với đường xích đạo, và các lớp càng gần lõi càng quay nhanh hơn so với các lớp ngoài rìa.

Lớp ngoài cùng quay chậm hơn 5 phần trăm so với lớp phía trong, và lý do cho điều này chưa được làm rõ. Ngay cả bên trong lớp quang quyển - là lớp bề mặt của mặt trời mà chúng ta nhìn thấy – cũng mang lại một gợi ý cho sự khác biệt giữa các lớp này.

Giáo sư Jeff Kuhn tại Đại học Hawaii ở Pukulani cho biết : “Các lớp bên trong của mặt trời có vòng quay phức tạp bởi có sự hỗn loạn, nhưng với các lớp bên ngoài thì không. Quang quyển sáng rất ổn định, bởi vậy sẽ rất bất ngờ nếu có bất kỳ biến đổi nào ở lớp phía ngoài.”

Như chúng ta đã biết, bụi vũ trụ bị di chuyển chậm lại do va chạm với các photon mang năng lượng mặt trời, và tổn thất momen động lượng đã chuyển hướng các hạt bụi về phía mặt trời. Lấy cảm hứng từ ý tưởng này, giáo sư Kuhn và các đồng nghiệp đã đặt ra câu hỏi liệu rằng các hạt khí xung quanh các lớp phía ngoài của mặt trời cũng trải qua quá trình làm chậm tương tự hay không.

Sử dụng nguồn dữ liệu từ Đài quan sát Năng lượng Mặt trời của NASA, đã được khoanh vùng quỹ đạo mặt trời từ năm 2010, giáo sư Kuhn và các đồng nghiệp đã đo lường quang quyển mặt trời và vòng quay của nó rất tỉ mỉ, để phát hiện phải chăng Photon thực sự đã làm chậm đường đi của các ngôi sao.

Các hạt photon được tạo ra từ bên trong mặt trời tự bật tung ra và tích tụ một lượng momen lực nhỏ từ mỗi phân tử mà chúng va chạm. Đến khi rời khỏi quang quyển sau hàng ngàn đến hàng triệu năm, các hạt Photon mang theo từng đó momen lực tương ứng.

Khi số lượng rất lớn các hạt photon lan tỏa ra ở các góc độ khác nhau, khí quang quyển sẽ chịu lực kéo lùi lại. Lực liên kết giữa mỗi Photon bật ra là rất nhỏ, nhưng trong qua trình 4,5 tỷ năm của mặt trời, lực cản được tạo ra là không thể phủ nhận. Nhóm của giáo sư Kuhn tính toán rằng trải qua từng đó thời gian, lớp ngoài cách tâm mặt trời 100 ki-lo-met quay chậm lại khoảng 3 phần trăm – tức là khoảng 0,01 phần trăm của bán kính của nó - và gây một lực cản lên lớp ngoài cùng là 5 phần trăm.

“Sẽ có đôi chút ngạc nhiên, nhưng nếu nghĩ về năng lượng mặt trời bức xạ ra thì bạn có thể thuyết phục chính mình rằng đó là một con số có ý nghĩa”, giáo sư cho biết.

Giáo sư Hugh Hudson tại Đại học California, Berkeley lại nói : “Tôi thích ý tưởng rằng sự phát xạ photon có thể truyền lượng một mô-men xoắn đáng kể tới các lớp ngoài cùng của mặt trời. Điều căn bản này dường như trước đây đã bị bỏ qua.”

Giáo sư Joergen Christensen-Dalsgaard tại Đại học Aarhus ở Đan Mạch lại đặt câu hỏi liệu rằng một lực cản nhỏ như vậy có thể giải thích được sự chậm trễ của các lớp ngoài cùng hay không, đặc biệt là do sự phức tạp của các hiệu ứng khác trong hệ mặt trời có thể che lấp ý tưởng này. Ông cho biết thêm : “Đây chắc chắn là một bài báo rất thú vị, chứa đựng nhiều thông tin bất ngờ, hoàn toàn mới về động lực học của lớp vỏ ngoài mặt trời.”

Thành Hưng (Theo Newscientist)