Ngày 23/3, NASA dự định phóng hai tên lửa lên độ cao hơn 160 km, xuyên qua một trong những "tác phẩm nghệ thuật" ngoạn mục nhất của tự nhiên - bắc cực quang. Các nhà khoa học chưa rõ chính xác cách cực quang tương tác với khí quyển tự nhiên của Trái Đất. Giải mã bí ẩn này cũng là mục tiêu của nhiệm vụ mới mang tên INCAA.
Khí quyển Trái Đất gồm nhiều tầng và con người đang hoạt động ở tầng thấp nhất. Tại đây, các nguyên tố như oxy, nitơ ở trạng thái cân bằng và giữ electron ổn định trong quỹ đạo nguyên tử. Đây gọi là khí quyển khí trung tính.
Các tầng khí quyển trên tiếp xúc với ánh nắng Mặt Trời theo cách khác và ánh sáng này làm thay đổi cấu tạo của những nguyên tử gần đó. Chúng tách các electron, thường mang điện tích âm, ra khỏi quỹ đạo và biến chúng thành hạt mang điện tích dương. Môi trường này khác khí quyển khí trung tính đến mức không được coi là khí mà là trạng thái thứ 4 của vật chất, plasma. Sự tồn tại của hai loại khí quyển này đồng nghĩa có sự chuyển dịch từ loại này sang loại kia. Ranh giới chắc chắn tồn tại, dù không rõ ràng.
Cực quang hình thành khi Mặt Trời phóng ra các hạt electron mang điện trong sự kiện phun trào nhật hoa (CME). Những electron này đôi khi bị giữ lại trong khí quyển Trái Đất, tương tác với các hạt khác và tạo nên nhiều dải ánh sáng rực rỡ.
Giới khoa học chưa rõ chính xác những hạt cực quang này tác động ra sao đến vùng không gian nơi khí trung tính gặp gỡ plasma trong khí quyển và điều gì xảy ra xung quanh ranh giới. Theo nhóm INCAA, cực quang có thể khiến ranh giới rơi xuống thấp hơn, dâng cao lên hoặc thậm chí tự gấp lại.
"Tất cả những yếu tố trên biến chuyện này thành một vấn đề vật lý thú vị cần nghiên cứu", Stephen Kaeppler, phó giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Clemson (Mỹ), thành viên nhóm INCAA, cho biết.
Kaeppler cùng các đồng nghiệp trong nhóm INCAA sẽ phóng hai bộ thiết bị nghiên cứu từ bệ phóng ở Poker Flat, Alaska. Mỗi bộ thiết bị đặt trong một tên lửa riêng, lao thẳng tới vùng cực quang đang hoạt động. Đây là hai tên lửa nghiên cứu nhỏ với khả năng lơ lửng trong không gian vài phút, sau đó rơi trở lại Trái Đất. Khi rơi xuống, bộ thiết bị khoa học cũng đã thu được nhiều thông tin quý giá về cực quang.
Tên lửa thứ nhất sẽ phun các chất theo dõi dạng hơi - tương tự loại hóa chất sặc sỡ dùng trong pháo hoa - để theo dõi xem gió gần cực quang di chuyển như thế nào. Phương pháp này giống như nhuộm màu không khí để theo dõi sự chuyển động. Tên lửa thứ hai sẽ đo nhiệt độ và mật độ plasma trong khu vực xung quanh cực quang.
Thu Thảo (Theo Cnet)
- Cực quang huyền ảo nhìn từ ISS
- Bão mặt trời mạnh tạo cực quang ở Mỹ