Các nhà khoa học đo các đặc tính quan trọng của gió mặt trời

Hiểu được nguồn gió mặt trời có thể giúp cải thiện dự báo thời tiết-không gian, đặc biệt là trong môi trường gần Trái đất. Mặc dù các nhà khoa học biết rằng gió mặt trời bắt nguồn từ vành nhật hoa, nhưng họ không biết chính xác cách nó hình thành hoặc biến đổi.

Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA đã hợp tác với Viện Khoa học Không gian và Thiên văn Hàn Quốc (KASI) để phát triển một loại công cụ khoa học mới có thể đo một số đặc tính rất quan trọng của gió Mặt trời như mật độ, nhiệt độ và tốc độ của các electron.

Công cụ này là một máy tuần hoàn một tầng bí ẩn bên ngoài chặn bề mặt sáng của Mặt trời để lộ ra tầng khí quyển phía trên mờ nhạt nhưng rất nóng. Được đưa ra vào ngày 18 tháng 9 năm 2019, để có được 17.060 hình ảnh hào quang ở một độ cao float của 39 km (24 dặm) cho bốn giờ.

Máy đo vành nhật hoa mới đã chụp ảnh hào quang trong bốn bộ lọc băng hẹp ở đầu màu xanh lam của quang phổ mặt trời và để lấy ra các thông số vật lý trong vành nhật hoa bên ngoài. Nhóm nghiên cứu chung đã xác định nhiệt độ và tốc độ dòng chảy trên máy phát phía tây và phát hiện ra rằng nhiệt độ electron là 1,0 MK và tốc độ dòng chảy là 260 km / giây trong phạm vi khoảng cách từ 4 đến 7 Rs (Radii).

Bán kính năng lượng mặt trời là khoảng 695.500 km (432.450 dặm) tương đương khoảng 10 lần so với bán kính trung bình của sao Mộc. Bán kính Mặt Trời là một đơn vị khoảng cách dùng để biểu thị kích thước của các ngôi sao trong thiên văn học so với Mặt Trời.

Nhóm nghiên cứu cho biết trong một bài báo nghiên cứu đăng trên trang web của Solar Physics, một tạp chí khoa học được bình duyệt trên mạng xã hội cho biết: “Các hình ảnh chụp vành nhật hoa sinh ra ở bước sóng dài đã cung cấp thông tin có giá trị về sự phân bố mật độ của vành nhật hoa.

Một máy ảnh phân cực đã được sử dụng để điều tra nhiệt độ và tốc độ của các electron trong vành nhật hoa (BITSE) được tạo ra từ khinh khí cầu của NASA. Vì máy ảnh có thể thu thập ánh sáng phân cực, BITSE không yêu cầu cơ chế bổ sung để thực hiện tác vụ giống như các máy dò truyền thống khác. Nhóm nghiên cứu cho biết: “Điều này cũng quan trọng đối với các sứ mệnh không gian trong tương lai vì camera phân cực làm giảm một cơ chế (bánh xe phân cực).

Không giống như các máy đo hào quang truyền thống, máy đo hào quang BITSE có quang học một giai đoạn và một máy dò phân cực để thu được cả độ sáng tổng và phân cực của hào quang mặt trời tại bốn băng thông hẹp ở đầu màu xanh lam. Nhóm nghiên cứu cho biết: “Theo truyền thống, các máy đo hào quang chỉ đo mật độ electron, trong khi máy ảnh quang học BITSE sử dụng thông tin quang phổ để xác định nhiệt độ electron và vận tốc dòng chảy bên cạnh mật độ”.

Nhiệm vụ BITSE đã chứng minh rằng việc đo độ sáng phân cực của hào quang ở một số bước sóng và mô tả hình dạng của hào quang là một kỹ thuật khả thi để xác định các tính chất vật lý của hào quang trong vùng gia tốc gió Mặt trời, nhóm nghiên cứu cho biết thêm rằng giải pháp này sẽ được triển khai trên Trạm vũ trụ quốc tế vào năm 2023.