Điều gì đó kỳ diệu đã xảy ra xung quanh các hành tinh có từ quyển. Nếu nghe bằng dụng cụ phù hợp, bạn có thể nghe thấy tiếng ríu rít và tiếng huýt sáo, gần giống như tiếng chim hót vào lúc bình minh và hoàng hôn. Những sóng này được là sóng đồng ca (chorus wave). Các nhà khoa học đã ghi âm được chúng ở trên Trái đất, sao Mộc và sao Thổ; và quan sát thấy chúng ở trên sao Thiên Vương và sao Hải Vương.
Giờ đây, dưới sự dẫn dắt của nhà thiên văn học Mitsunori Ozaki thuộc Đại học Kanazawa, các nhà khoa học từ Nhật Bản và Pháp đã phát hiện ra sóng này quanh sao Thủy, một hành cằn cỗi và đơn độc gần Mặt trời.
Điều này rất đáng chú ý, bởi vì sao Thủy không có thứ mà những hành tinh khác đang chứa đựng: bầu khí quyển dày và các vành đai bức xạ vĩnh cửu nơi các hạt Mặt trời bị mắc kẹt trong từ trường của hành tinh.
Các nhà khoa học cho biết đây là một khám phá có thể làm sáng tỏ môi trường từ tính xung quanh sao Thủy và từ trường hành tinh nói chung được định hình bởi gió mặt trời như thế nào.
Sao Thủy không có nhiều từ trường. Hành tinh này chỉ là một khối đá khá trơ trụi với bầu không khí gần như không tồn tại do quá gần Mặt trời. Vì vậy, nó cũng liên tục bị ảnh hưởng bởi bức xạ và gió Mặt trời.
Nhưng khối đá trơ trụi này vẫn ẩn chứa những bí mật. Ngay trong năm nay, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng sao Thủy, ngay cả với từ trường và bầu khí quyển yếu ớt, vẫn có cực quang của riêng nó.
Tuy nhiên, rất lâu trước phát hiện nói trên, các nhà khoa học đã nghĩ rằng sao Thủy có thể có sóng đồng ca. Những sóng này xuất hiện khi các electron giàu năng lượng bị mắc kẹt trong từ quyển của một hành tinh, chuyển động xoắn ốc dọc theo các đường sức từ và tạo ra sóng trong plasma.
Những sóng này có thể được ghi lại và chuyển đổi thành âm thanh khác nhau tùy thuộc vào cách thức và vị trí các electron chuyển động. Ví dụ: bạn có thể nghe thấy sóng ở chế độ huýt sáo được ghi lại trên Trái đất trong video bên dưới.
Việc thăm dò sao Thủy diễn ra lẻ tẻ và thưa thớt, điều đó có nghĩa là sự hiểu biết của chúng ta về môi trường không gian của hành tinh này còn chắp vá. Chúng ta đã biết về từ trường của nó kể từ khi Mariner 10 thực hiện quan sát vào những năm 1970.
Nhưng các nhà khoa học đang tìm cách bù đắp sự thiếu sót đó. Và một công cụ có tên MIO, một phần của sứ mệnh Mercury BepiColombo được ra mắt vào năm 2018, đã được thiết kế để dành riêng cho việc nghiên cứu từ quyển sao Thủy.
Thiết bị nói trên vẫn chưa hoàn toàn đi vào quỹ đạo; lực hấp dẫn của Mặt trời khiến cho việc đưa vào quỹ đạo trở nên khó khăn. Nhưng tàu vũ trụ đã tiến hành các chuyến bay ngang qua Sao Thủy vào năm 2021 và 2022 để ghi lại các quan sát về từ trường của sao Thủy.
Và ở đó, trong dữ liệu do MIO thu thập, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng rõ ràng về sóng ở chế độ huýt sáo trong từ quyển của sao Thủy. Tuy nhiên, vì đây là sao Thủy nên có điều khác biệt là chúng chỉ xuất hiện ở một phần nhỏ của từ quyển của hành tinh, trong một vùng hình nêm được gọi là khu vực bình minh.
Điều này cho thấy rằng có một số cơ chế vật lý thúc đẩy các làn sóng đồng ca ở khu vực đó, hoặc làm chúng biến mất ở mọi nơi khác. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành mô phỏng và xác định rằng việc truyền năng lượng từ electron sang sóng điện từ hiệu quả hơn trong khu vực bình minh, dẫn đến việc tạo ra âm thanh tiếng huýt sao.
Để mô tả đặc điểm của các sóng đồng ca sâu hơn đòi hỏi nhiều quan sát và phân tích hơn. Những phát hiện đầu tiên này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu lên kế hoạch điều tra một cách chi tiết trước khi đưa MIO vào quỹ đạo vào năm 2025.
Các nhà nghiên cứu viết: “Cho đến nay, chúng tôi vẫn chưa biết liệu Trái đất và sao Thủy có các đặc tính không gian và thời gian tương tự nhau trong sóng đồng ca do electron điều khiển hay không” .
"Nghiên cứu hiện tại mở đường cho những cuộc điều tra đầy thách thức trong tương lai sẽ tiết lộ cách môi trường hành tinh bị từ hóa được hình thành bởi gió Mặt trời trong hệ Mặt trời của chúng ta, với khả năng ngoại suy đối với các ngoại hành tinh và tương tác của chúng với gió sao”.
Nghiên cứu đã được công bố trên Nature Astronomy.
Theo Science Alert
