太陽たいようコロナコロナにおけるプラズマ降雨こうう現象げんしょうの謎なぞ、元素げんそ組成そせい変動へんどうによる急速きゅうそく冷却れいきゃく機構きこうを解明かいめい

Cơn mưa quan sát được trên bề mặt Mặt Trời không phải là nước, mà là hiện tượng plasma rơi xuống.

Về hiện tượng này, câu hỏi nan giải Tại sao mưa trên Mặt Trời lại hình thành cực kỳ nhanh? đã làm các nhà thiên văn học đau đầu suốt nhiều năm, cuối cùng đã được nhóm nghiên cứu của Đại học Hawaii giải đáp.

Vùng vành nhật hoa, lớp ngoài của Mặt Trời, là môi trường có nhiệt độ cao lên tới hàng triệu độ, nhưng plasma đã được làm lạnh lại nổi lên và rơi trở lại bề mặt Mặt Trời, hiện tượng này thực sự xứng đáng được gọi là mưa plasma.

Tuy nhiên, tốc độ hình thành nhanh chóng của nó không thể được giải thích đầy đủ bằng các lý thuyết trước đây.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal lần này, trong khi các mô hình Mặt Trời trước đây giả định thành phần nguyên tố trong vành nhật hoa là không đổi, thì thực tế tỷ lệ các nguyên tố trong vành nhật hoa thay đổi theo thời gian.

Do đó, hiệu suất làm lạnh bức xạ bị ảnh hưởng lớn bởi loại nguyên tố, và điều này liên quan trực tiếp đến quá trình làm lạnh nhanh chóng của plasma và sự hình thành giọt mưa.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Hawaii đã cải tiến công cụ mô phỏng plasma hiện có là HYDRAD, bổ sung khả năng phản ánh động thái của các nguyên tố có thế ion hóa thấp FIP như sắt, silic, magiê.

Kết quả cho thấy, trong quá trình plasma di chuyển lên các vòng từ trường của vành nhật hoa, thành phần nguyên tố thay đổi, bức xạ tăng mạnh gần đỉnh vòng, dẫn đến làm lạnh và ngưng tụ nhanh chóng.

Khối plasma hình thành theo cách này lại rơi xuống bề mặt Mặt Trời, chính là thực thể của mưa Mặt Trời.

Hơn nữa, dữ liệu quan sát từ vệ tinh Hinode của Nhật Bản cũng xác nhận tính hợp lý của mô hình mới này, cho thấy thành phần của plasma mưa thực tế gần giống với bề mặt Mặt Trời.

Tác giả chính, ông Luke Benawitz, cho biết: Việc đưa biến động của các nguyên tố như sắt vào mô hình đã giúp kết quả quan sát và lý thuyết cuối cùng trùng khớp, tôi rất phấn khích. 

Đồng tác giả Jeffrey Reep cũng chỉ ra: Việc hiểu được quá trình này buộc chúng ta phải đánh giá lại toàn bộ dòng chảy năng lượng trong khí quyển Mặt Trời. 

Như vậy, hiện tượng mưa plasma quan sát được ở vành nhật hoa Mặt Trời đã được làm sáng tỏ là do biến động thành phần nguyên tố và sự thay đổi hiệu suất làm lạnh bức xạ đi kèm.

Nói cách khác, bí ẩn về mưa trên Mặt Trời đã được giải thích một cách khoa học.