Một chủ đề yêu thích của khoa học viễn tưởng là cánh cửa không gian – một cửa mở cực kì đặc biệt trong không gian hay thời gian với khả năng đưa người du hành vũ trụ tới những địa phận xa xôi. Một cổng không gian tốt là một đường tắt, một lối dẫn, một cánh cửa vào vùng chưa được khám phá. Giá như những cánh cổng ấy có tồn tại ngoài đời...
Hóa ra là chúng có tồn tại, ở một dạng nào đó, và một nhà nghiên cứu được NASA tài trợ tại Đại học Iowa vừa phát hiện ra cách tìm ra những cánh cổng này.
“Chúng tôi gọi chúng là những điểm X hay những vùng khuếch tán electron,” theo lời giải thích của nhà vật lí plasma Jack Scudder, Đại học Iowa. “Chúng là những nơi từ trường Trái Đất được kết nối với từ trường Mặt Trời, tạo ra một con đường liền mạch dẫn từ hành tinh của chúng ta tới khí quyển của Mặt Trời cách đây 93 triệu dặm.”
Các quan sát từ tàu vũ trụ THEMIS của NASA và tàu thăm dò vũ trụ Cluster của châu Âu chỉ ra rằng những cánh cổng từ trường này mở ra và đóng lại hàng chục lần một ngày. Chúng thường cách Trái Đất khoảng vài chục nghìn km, nơi địa từ trường gặp các cơn gió mặt trời. Hầu hết các cánh cổng khá nhỏ và tạm thời, một số cánh cổng khác lớn và lâu dài hơn. Hàng tấn các hạt năng lượng cao có thể trôi qua các cánh cổng, cung cấp nhiệt cho bầu khí quyển cao hơn của Trái Đất, tạo ra các cơn bão địa từ trường, và kích thích các cực quang sáng rực.
NASA đang lên kế hoạch về một dự án gọi là MMS, viết tắt cho Dự án quyển từ đa quy mô (Magnetospheric Multiscale Mission), được dự đoán sẽ triển khai vào 2014 để nghiên cứu hiện tượng này. Bốn tàu không gian của MMS, chứa đầy các máy dò hạt năng lượng cao và cảm biến từ, sẽ tách ra trong từ quyển Trái Đất, bao quanh các cổng để quan sát cách hoạt động của chúng.
Vấn đề duy nhất chỉ còn là: tìm ra những cánh cổng. Các cổng từ trường là vô hình, không ổn định, và rất khó tìm thấy. Chúng mở ra và đóng lại mà không hề có cảnh báo trước, “và không hề có biển báo để chỉ dẫn chúng tôi,” Scudder nhận xét.
Thực ra, vẫn có các biển báo, và Scudder đã tìm ra chúng.
Các cánh cổng được tạo thành qua quá trình tái kết nối từ tính. Các đường của lực từ phát ra từ Trái Đất và Mặt Trời đan chéo vào nhau và kết hợp tạo ra các cánh cổng mở. Các điểm X là những nơi sự đan chéo diễn ra. Sự kết hợp bất ngờ của các từ trường có thể đẩy các phân tử không trung hòa về điện ra khỏi vùng X, tạo ra một vùng khuếch tán electron.
“Trong những năm cuối thập kỉ 90, tàu vũ trụ Polar của NASA đã dành hàng năm nghiên cứu quyển từ của Trái Đất,” Scudder giải thích, “và nó đã gặp phải nhiều điểm X trong hành trình.”
Vì Polar có những máy cảm biến tương tự với MMS, Scudder đã nghiên cứu cách Polar gặp và nhận ra các điểm X. “Dựa trên số liệu của Polar, chúng tôi đã tìm thấy năm kết hợp đơn giản của từ trường và cách đo phân tử năng lượng có thể báo cho chúng tôi biết khi đi qua một điểm X hay một vùng khuếch tán electron. Một tàu vũ trụ đơn giản, được thiết kế thích hợp, cũng có thể tiến hành những đo đạc này.”
Điều này có nghĩa là một thành viên của MMS sử dụng biện pháp này cũng có thể tìm ra một cảnh cổng và báo động những thành viên còn lại. Các nhà vũ trụ dự đoán rằng MMS có thể sẽ mất khoảng một năm để tìm ra các cánh cổng trước khi có thể nghiên cứu chúng. Nghiên cứu của Scudder đã giúp rút ngắn quá trình này, cho phép MMS làm việc ngay mà không phải trì hoãn.
Nó là một lối tắt xứng đáng với những cánh cổng không gian tuyệt vời nhất của khoa học viễn tưởng, chỉ duy nhất lần này các cánh cổng là có thật. Và với những biển báo mới này chúng ta đã biết cách để tìm ra chúng.
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
