Cần 8 phút để ánh sáng từ Mặt trời tiếp cận đến Trái đất, nhưng các nhà khoa học chỉ cần khoảng thời gian ít hơn như thế để giải quyết nghịch lý gây đau đầu nhất của ngôi sao này.

Mặt trời là sao chủ của Thái dương hệ, nơi Trái đất của chúng ta tọa lạc, nên hiển nhiên nó rất nóng. Và với nhiệt độ khổng lồ, việc tiếp cận bề mặt của Mặt trời chắc chắn là không thể. Thế nhưng, có một nghịch lý ở đây là: nhiệt độ bề mặt của Mặt trời lại không nóng bằng vùng khí quyển xung quanh nó.

Nhiệt độ bề mặt của Mặt trời lại không nóng bằng vùng khí quyển xung quanh nó.

Sự chênh lệch về nhiệt độ cũng không hề nhỏ. Dựa trên tính toán quang phổ, nhiệt độ bề mặt chỉ rơi vào khoảng 5.500 độ C, trong khi vùng khí quyển xung quanh - còn gọi là "nhật hoa" (corona) có nhiệt độ lên tới hàng triệu độ.

Một trong những giả thuyết phổ biến nhất từ trước đến nay bắt nguồn từ năm 1960. Các nhà khoa học khi đó đồng tình rằng vùng nhật hoa có mật độ các vụ bùng nổ rất dày đặc, giải phóng năng lượng và tia plasma, khiến nhiệt độ khu vực này đẩy lên đến mức điên rồ. Tuy nhiên, giả thuyết này vấp phải nhiều ý kiến nghi ngại, do hạn chế về mặt công nghệ không thể xác định được các vụ nổ siêu vi diễn ra mỗi phần nghìn giây từ Mặt trời.

Và gần đây, nhờ những công nghệ mới nhất trong nghiên cứu của nhà khoa học Shinnosuke Ishikawa từ Cơ quan thám hiểm không gian Nhật Bản, chúng ta cuối cùng đã có câu trả lời thực sự.

Mặt trời phát ra bức xạ và luồng nhiệt rất khủng khiếp.

Mọi chuyện bắt nguồn từ một hỏa tiễn khí tượng (sounding rocket) - FOXSI-2 từ năm 2014. Quả tên lửa đóng vai trò xác định các tia X phóng ra từ Mặt trời. Nó đem lại 1 đoạn phim ngắn chỉ 7 phút trước khi rơi xuống Trái đất, nhưng đó là quá đủ để khoa học giải quyết được câu hỏi này.

Theo Ishikawa, Mặt trời phát ra bức xạ và luồng nhiệt rất khủng khiếp, nên việc bắt được các vụ nổ siêu nhỏ (nanoflare) là cực kỳ khó khăn. "Những vụ nổ ấy nhỏ hơn hàng triệu lần, thậm chí hàng tỷ lần so với các vụ nổ thông thường" - ông cho biết. Trong khi đó, năng lượng mỗi vụ nổ đem lại có thể sánh ngang với 10 tỉ tấn TNT.

Bằng cách tập trung vào kết của do FOXSI-2 mang lại, Ishikawa đã xác định được những tia X với năng lượng cực lớn phát ra từ Mặt trời, với nhiệt độ lên tới hàng triệu độ C. Sở dĩ có thành quả này, là vì FOXSI-2 có độ nhạy cao gấp 100 lần so với thiết bị tối tân nhất mà con người từng sở hữu.

Hoả tiễn khí tượng được phóng lên vũ trụ.

Trước kia, còn một giả thuyết nữa lý giải cho nhiệt độ vùng nhật hoa của Mặt trời, đó là vì từ trường rất mạnh của ngôi sao này. Nhưng các số liệu từ FOXSI-2 cho thấy, mọi chuyện chỉ phụ thuộc vào những vụ nổ nanoflare mà thôi.

Trong thời gian tới, các chuyên gia muốn tìm hiểu nhiều hơn về con số nanoflare cụ thể mà Mặt trời có thể phát ra mỗi giây, đồng thời xác định nguồn năng lượng chính xác mà chúng mang lại. Để làm được chuyện đó, họ sẽ cần đến FOXSI-3, thậm chí là FOXSI-4.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.