NASA kích hoạt sứ mệnh đặc biệt: Máy bay đuổi theo nhật thực, giải mã bí ẩn

Giải mã "nghịch lý nhiệt độ" và gió mặt trời

Đêm 12, rạng sáng 13/8 theo giờ Việt Nam, NASA sẽ triển khai một chiếc máy bay phản lực nghiên cứu WB-57 hoạt động ở độ cao khoảng 15km để nghiên cứu nhật thực toàn phần hiếm gặp, dự kiến sẽ xuất hiện trên một dải hẹp đi qua châu Âu, Bắc Á, Bắc Mỹ và một số khu vực khác.

Hàng triệu người tại Tây Ban Nha, Iceland và Greenland sẽ có cơ hội chứng kiến Mặt Trăng hoàn toàn che khuất Mặt Trời trong giai đoạn cực đại của nhật thực toàn phần.

Độ cao 15km này nằm cách xa hơi nước trong khí quyển, mây và nhiễu động không khí, những yếu tố có thể làm hỏng các kết quả đo đạc khoa học quan trọng.

Bay qua Iceland - nơi sẽ chứng kiến nhật thực toàn phần - sứ mệnh này nhằm mục đích quan sát vành nhật hoa (corona), lớp khí quyển bên ngoài mỏng manh bao quanh Mặt Trời, thường bị che khuất bởi ánh sáng chói lóa của bề mặt hành tinh.

Vành nhật hoa, trải rộng hàng triệu km vào không gian, chỉ hiện rõ trong thời điểm nhật thực. Đây là cơ hội vàng để các nhà khoa học quan sát những vòng plasma siêu nóng bùng lên từ bề mặt và đo tốc độ của gió mặt trời.

Đặc biệt, sứ mệnh sẽ tập trung vào "nghịch lý nhiệt độ" - hiện tượng khí quyển Mặt Trời nóng hơn bề mặt của nó hàng triệu độ C, một bí ẩn vẫn chưa có lời giải đáp. Việc thu thập dữ liệu từ vành nhật hoa sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế làm nóng bất thường này.

Máy bay WB-57 có công nghệ gì đặc biệt?

Ẩn trong phần mũi của chiếc máy bay phản lực WB-57 là hệ thống gồm 4 camera tiên tiến. Chúng sẽ chụp ảnh độ phân giải cao về vành nhật hoa ở nhiều bước sóng khác nhau thuộc dải ánh sáng khả kiến và hồng ngoại, qua đó ghi lại những biến động tinh vi trong khí quyển Mặt Trời.

Việc bay đuổi theo đường đi của nhật thực với tốc độ khoảng 740km/h sẽ kéo dài thời gian quan sát vành nhật hoa lên gần 3 phút, so với mức chỉ hơn 2 phút nếu quan sát từ mặt đất, tối đa hóa cơ hội thu thập dữ liệu.

Kelly Korreck, quản lý chương trình nhật thực tại trụ sở NASA ở Washington, nhấn mạnh: "Từ góc nhìn độc đáo trên Trái Đất trong sự kiện nhật thực toàn phần, các nhà khoa học có thể nghiên cứu vành nhật hoa theo cách mà chúng ta không thể thực hiện được ở bất kỳ nơi nào khác trong hệ Mặt Trời. Mặt Trời tác động đến cuộc sống hàng ngày, các vệ tinh và phi hành gia trong không gian của chúng ta; vì vậy, chúng ta có thể tận dụng khoảnh khắc này để nâng cao hiểu biết về những tác động đó".

Cửa sổ khám phá khoa học xuyên thời gian

Lịch sử đã chứng minh vai trò quan trọng của nhật thực trong các khám phá khoa học vĩ đại.

Chẳng hạn, vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên, Aristotle (384–322 TCN) - một nhà triết học và bác học lỗi lạc người Hy Lạp cổ đại - kết luận Trái Đất có hình cầu nhờ quan sát nguyệt thực.

Năm 1868: Pierre Janssen và Norman Lockyer phát hiện ra nguyên tố helium trong quá trình quan sát nhật thực;  Năm 1919: Nhật thực toàn phần xác nhận thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein, chứng minh lực hấp dẫn làm cong tia sáng; Thế kỷ 18: Edmond Halley nhận ra tốc độ tự quay của Trái Đất đang chậm lại nhờ phân tích các nhật thực trong quá khứ.

Bên cạnh việc sử dụng máy bay, NASA sẽ triển khai các khinh khí cầu nghiên cứu từ Iceland và Tây Ban Nha để theo dõi tác động của sự tối sầm đột ngột đối với lớp biên khí quyển của Trái Đất, tức là phần thấp nhất của tầng đối lưu, nằm ngay sát bề mặt Trái Đất. Đặc điểm của lớp này chịu ảnh hưởng trực tiếp từ ma sát mặt đất, nhiệt độ và độ ẩm, với các dòng nhiễu động và sự pha trộn không khí diễn ra rất mạnh mẽ.

Matthew Bernards, giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Idaho và là trưởng nhóm nghiên cứu tại Iceland, cho biết: "Lớp biên khí quyển thường tự ổn định vào buổi tối, chuyển sang trạng thái được gọi là lớp biên ban đêm, và chúng tôi muốn xác định tốc độ thay đổi của quá trình này dưới tác động của nhật thực".

Năm ngoái, các nhà khoa học Italy và Australia cũng phát hiện ra rằng những cây cổ thụ ở vùng Dolomites (phần phía nam dãy Alps) phát đi các tín hiệu điện sinh học trước khi xảy ra nhật thực, gợi ý về khả năng cảm nhận những thay đổi cực nhỏ về trọng lực hoặc thậm chí có "ký ức" về các lần nhật thực trước đó.

Tiến sĩ Amir Caspi, trưởng nhóm nghiên cứu trong sứ mệnh quan sát nhật thực của NASA, bày tỏ hy vọng: "Mặt Trời luôn thay đổi. Mỗi lần nhật thực đều khác biệt. Vì vậy, chúng ta có thể quan sát thấy những điều chưa từng thấy trước đây. Và qua mỗi lần nhật thực, chúng ta lại học được cách quan sát tốt hơn cho lần tiếp theo".