Khám Phá Nét Nóng Bỏng Của Heliopause Trong Hệ Mặt Trời

Tìm hiểu về vùng heliopause, nơi ghi nhận nhiệt độ lên đến 50.000 độ C, là một trong những khám phá vĩ đại mà NASA đã đạt được thông qua tàu Voyager.

Heliopause không chỉ đơn thuần là nơi ngăn cách giữa gió Mặt trời và không gian liên sao, mà còn được biết đến với cái tên “Bức tường lửa”. Tuy đây không phải là một thuật ngữ chính xác về mặt khoa học, nhưng nó thể hiện nỗ lực và thành quả nghiên cứu của các tàu Voyager trong suốt hành trình khám phá không gian.

Mô phỏng hai tàu Voyager 1 và Voyager 2 bay trong không gian. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech).

Vào năm 1977, NASA đã phóng hai tàu Voyager 1 và Voyager 2 lên không gian. Đáng chú ý, Voyager 2 vẫn giữ được liên lạc, trong khi Voyager 1 đã tạm ngừng liên lạc nhưng vẫn có hy vọng khôi phục.

Những tàu Voyager đã ghi nhận mức nhiệt phi thường từ 30.000 đến 50.000 độ C khi đi qua heliopause, tạo nên sự so sánh thú vị với nhiệt độ các đám cháy trên Trái đất.

Tuy nhiên, bức tường lửa này không phải là lửa theo nghĩa truyền thống, mà chủ yếu cấu thành từ plasma nóng. Mặc dù nhiệt độ rất cao, sự di chuyển qua heliopause không giống như tiếp xúc trực tiếp với Mặt trời. Điều này là do mật độ vật chất nơi đó cực kỳ thấp, khiến cho hai tàu Voyager không bị nung chảy.

Để hiểu rõ hơn về lý do tại sao heliopause lại nóng như vậy, cần phải hiểu khái niệm về nhiệt. Nhiệt độ phản ánh tốc độ chuyển động của các nguyên tử và phân tử. Khi các phân tử chuyển động với vận tốc cao, chúng truyền năng lượng cho các vật thể mà chúng va chạm. Tuy nhiên, điều này ít xảy ra hơn trong không gian, nơi mà mật độ phân tử rất thấp.

Trong trường hợp của các tàu Voyager, heliopause có thể được coi là bức tường nhưng vẫn gần như là chân không. Ngay cả khi các phân tử tại đó di chuyển rất nhanh và nhiệt độ cao, chúng lại không thể làm nóng một vật thể lớn như tàu Voyager nặng hơn 700kg.

Sự nóng bỏng này đến từ việc mật độ plasma dày đặc hơn không gian phía bên ngoài. Trước đây, các nhà khoa học đã dự đoán rằng heliopause sẽ nóng, nhưng thực tế cho thấy nhiệt độ cao hơn nhiều so với những dự đoán trước đó.

Nguyên nhân dẫn đến nhiệt độ cao được cho là do sự nén plasma khi gió Mặt trời va chạm với hiện tượng ở không gian liên sao hoặc sự tái kết nối từ tính, được quan sát ở nhiều khu vực xung quanh Trái đất và các hành tinh khác.