NASA phát hiện vành đai bức xạ mới của Trái Đất

Khi nghiên cứu một hiện tượng làm rung chuyển từ quyển Trái Đất hồi tháng 5-2024, vệ tinh CubeSat của NASA đã phát hiện cặp cấu trúc lạ.

Vào tháng 5-2024, một cơn bão Mặt Trời (bão địa từ) dữ dội đã ập vào Trái Đất, khiến từ quyển xáo trộn dữ dội, làm gián đoạn tín hiệu vô tuyến sóng ngắn và phủ lên bầu trời một loạt các màu sắc lấp lánh khi cực quang lan xuống các vĩ độ thấp hơn nhiều so với bình thường.

Nhưng dữ liệu từ vệ tinh CubeSat của NASA tiết lộ tác động của cơn bão năng lượng này sâu rộng hơn nhiều.

Trong suốt nhiều tháng, Trái Đất đã bị bao bọc bởi 2 vành đai bức xạ mới.

Vành đai bức xạ là một cấu trúc bình thường bao quanh các hành tinh có từ trường toàn cầu như Trái Đất.

Các ngôi sao liên tục rò rỉ các hạt năng lượng, được gió sao mang đi. Khi chúng đụng độ từ trường các hành tinh, chúng bị mắc kẹt, tạo thành các vành đai lớn theo hình xuyến xung quanh hành tinh ở.

Trái Đất có 2 vành đai bức xạ vĩnh cửu được gọi là vành đai Van Allen, gồm vành đai trong và cặp vành đai ngoài.

Vì các vành đai này được duy trì và bổ sung bởi các hạt năng lượng từ Mặt Trời nên sẽ không có gì ngạc nhiên khi chúng trở nên giàu hạt hơn sau các cơn bão địa từ.

Mặc dù vậy, các nhà khoa học đã ngạc nhiên khi phát hiện một 2 vành đai bức xạ mới kẹp giữa vành đai bức xạ Van Allen trong và ngoài khi dùng CubeSat nghiên cứu tác động của cơn bão địa từ tháng 5-2024.

Một trong 2 vành đai mới chủ yếu bao gồm các electron, khá giống các vành đai Van Allen. Trong khi vành đai còn lại chứa các proton năng lượng cao theo cách chưa từng thấy trước đây.

"Đây là các electron và proton năng lượng cao đã tìm đường vào môi trường từ trường bên trong của Trái Đất. Một số có thể ở lại nơi này trong một thời gian rất dài" - nhà thiên văn học David Sibeck từ Trung tâm bay không gian Goddard của NASA giải thích.

Các vành đai này cũng nguyên vẹn trong thời gian dài hơn nhiều so với các vành đai bức xạ tạm thời do bão địa từ tạo ra trước đây: Ít nhất 3 tháng, thay vì vài tuần.

Các cơn bão địa từ tiếp theo vào tháng 6 và tháng 8 năm 2024 đã đẩy hầu hết các hạt ra khỏi quỹ đạo, làm giảm đáng kể mật độ các hạt năng lượng trong các vành đai tạm thời này. Tuy nhiên, một lượng nhỏ vẫn còn ở đó.

Thậm chí các nhà khoa học tin rằng vành đai proton vẫn còn nguyên vẹn và có thể duy trì trạng thái đó trong hơn 1 năm kể từ khi hình thành.

Phát hiện này rất quan trọng vì các vành đai bức xạ tạm thời này được cho là có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các vệ tinh và tàu vũ trụ khi chúng tồn tại, mặc dù tác động cụ thể như thế nào thì vẫn cần được nghiên cứu thêm.