Kiến Thức Phổ Thông

Tìm hiểu Tai lửa Mặt Trời: Hiện tượng đẹp mắt nhất của “Quả cầu lửa” này

Tai lửa Mặt Trời (Prominences) là gì?

Tai lửa Mặt Trời là một trong những hiện tượng Mặt Trời đẹp nhất. Chúng nhìn cũng tương tự như những đám mây trong bầu khí quyển của Trái Đất nhưng được hỗ trợ tạo ra bởi từ trường chứ không phải bởi các luồng nhiệt như những đám mây.

Do plasma của các ion và electron tạo nên bầu khí quyển của Mặt Trời không thể vượt qua được những dòng từ trường trong các vùng từ trường ngang nên vật chất đều được hỗ trợ để chống lại lực hấp dẫn. Điều này xảy ra tại các ranh giới giữa một cực từ trường và cực đối của nó, nơi mà các đường kết nối hai khu vực ngược hướng với nhau.

Do vậy, tai lửa Mặt Trời là các biểu hiện đáng tin cậy về sự chuyển tiếp giữa các khu vực. Cũng giống như sắc quyển, những tai lửa trong suốt khi được nhìn qua ánh sáng trắng và ngoại trừ trong các thời kỳ thiên thực toàn phần thì chúng chắc chắn có thể được nhìn thấy trong Hα.

Nguyên lý hoạt động

Trong quá trình thiên thực (nhật thực hoặc nguyệt thực), những dòng Hα đỏ phản chiếu lên những tai lửa một màu hồng tuyệt đẹp. Mật độ của các tai lửa  thấp hơn nhiều so với sắc quyển.

Tai lửa Mặt Trời hấp thụ bức xạ từ bên dưới và phát tán ra mọi hướng, đó là một quá trình được gọi là tán xạ tinh khiết. Ánh sáng nhìn thấy được phát ra về phía Trái đất ở quầng đã bị loại bỏ bởi chùm tia hướng lên trên, vì vậy các tai lửa nhìn từ phía đĩa thì thấy tối.

Song bầu trời tối hơn nên chúng vẫn sáng lên trên bầu trời. Nhiệt độ của tai lửa Mặt Trời là 5.000 – 50.000 K (~ 4726.9 – 49727 C).

Phân loại Tai lửa Mặt Trời

Có hai loại tai lửa Mặt Trời cơ bản: (1) tĩnh, có tuổi thọ dài và (2) tạm thời. Chúng được kết hợp với các vùng từ trường quy mô lớn, đánh dấu các ranh giới của những vùng từ trường đơn cực hoặc các nhóm vết đen Mặt Trời.

Vì các đĩa đơn cực lớn có tuổi thọ dài nên những tai lửa tĩnh cũng vậy. Những tai lửa này có thể có các hình dạng khác nhau như hàng rào, đám mây lơ lửng hoặc phễu. Có một số tai lửa không hoạt động được lâu hơn vài ngày nhưng những cái mới sẽ hình thành trên ranh giới từ trường.

Sự ổn định trong tuổi thọ lâu dài của tai lửa Mặt Trời vẫn là điều bí ẩn. Trong khi người ta cứ ngỡ là chúng sẽ đổ xuống thì chúng lại luôn luôn phun trào lên. Điều này xảy ra là do mọi vùng từ trường tự do đều có một sức nổi phi thường và thường cố thoát khỏi Mặt Trời.

Khi đã thoát được chúng không chỉ tạo ra một cảnh tượng lộng lẫy mà còn là một đợt sóng xung kích tạm thời trong vành nhật hoa được gọi là sự phóng đại khối lượng vành nhật hoa, có thể gây ra các hiệu ứng địa từ quan trọng.

Hoạt động của Tai lửa Mặt Trời

Những tai lửa tạm thời là một phần không thể thiếu của hoạt động Mặt Trời. Chúng là kết quả của Pháo sáng. Trong quá trình bùng nổ, một loạt các electron làm nóng bề mặt xung quanh lên đến hàng triệu độ và tạo ra những dạng đám mây nhật hoa dày đặc (hơn 10 triệu độ C). Quá trình này diễn ra rất mạnh mẽ, nhanh chóng làm giảm nhiệt độ vật chất ngay sau đó rồi đổ xuống bề mặt theo các đường sức từ vì không có sự hỗ trợ từ tính.

Quang phổ của những tai lửa được nhìn thấy trên bầu trời phản ánh quá trình lịch sử của chúng. Tai lửa không có nguồn năng lượng ngoại trừ một số dẫn truyền từ vành nhật hoa, đó là một hiệu ứng nhỏ vì nhiệt không thể vượt qua vùng từ trường.

Quang phổ cũng tương tự với sắc quyển, ngoại trừ trong sắc quyển thì chuyển động dải màu tạo ra những đường rộng, trong khi các đường tai lửa khá hẹp cho đến khi chúng phun trào.

Mặt khác, các tai lửa vòng lặp lại được làm mát từ sự ngưng tụ rất nóng của vành nhật hoa trước quá trình bùng nổ. Vì vậy, chúng cho thấy những đường kích thích cao của heli ion hóa và phát xạ cực tím mạnh như không khí ở mức 30.000 đến 100.000 độ C.

Tags
Back to top button