Vài năm qua tôi đã dành thời gian làm việc cho The Sky at Night là một đặc ân và nó đã dẫn đến một số cơ hội đáng kinh ngạc: báo cáo về quá trình hạ cánh của tàu đổ bộ Philae lên Sao chổi 67P; có mặt tại NASA khi New Horizons bay qua Sao Diêm Vương và thảo luận về một số hình ảnh đầu tiên mà tàu thăm dò quay lại.
Tuy nhiên, có lẽ một trong những trải nghiệm thiên văn yêu thích của tôi cho đến nay là khi tôi có thể hoàn thành giấc mơ thời thơ ấu được nhìn thấy Cực quang.
Chúng tôi đã xem xét một số lựa chọn để săn lùng cực quang.
Chúng có thể được nhìn thấy từ phía bắc Scotland, nhưng xác suất nhìn thấy chúng ở xa về phía nam ở Vương quốc Anh là thấp.
Bay về phía bắc từ Leeds trên một ‘chuyến bay cực quang’ chuyên dụng cũng đã được cân nhắc, nhưng cuối cùng chúng tôi quyết định đến thăm Tromsø, một thị trấn của Na Uy nằm trên Vòng Bắc Cực giữa các vịnh hẹp.
Với 80% cơ hội nhìn thấy Cực quang từ đó, đó chắc chắn là bức ảnh đẹp nhất của chúng tôi.
Cực quang từng được cho đơn giản là do dòng các hạt tích điện từ Mặt trời – gió Mặt trời – tương tác với từ trường của Trái đất gây ra: khi các hạt chuyển động theo hình xoắn ốc trên các đường sức từ của Trái đất, chúng làm ion hóa các chất khí trong khí quyển khiến chúng phát sáng. giống như một ống neon.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ ra rằng đây không thể là bức tranh hoàn chỉnh.
Các phép đo tốc độ hạt cho thấy bản thân chúng không có đủ năng lượng để tạo ra ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy.
Một nguồn năng lượng khác là cần thiết, thứ gì đó có thể đẩy các hạt khí vào bầu khí quyển của Trái đất với tốc độ cao.
Các nhà khoa học cuối cùng đã nhận ra rằng đó là năng lượng được ‘dồn’ vào điện trường và từ trường của chính gió mặt trời.
Khi khí tích điện (plasma) bắn ra khỏi Mặt trời, nó tạo ra từ trường của riêng mình, từ trường này di chuyển đến Trái đất cùng với các hạt.
Khi điều này chạm vào từ trường của chính Trái đất, hai trường này phản ứng với nhau, nén và đẩy và xoắn cho đến khi – đột ngột – các đường sức từ tự đứt và biến dạng.
Và trong cái búng tay đó, một luồng năng lượng được giải phóng; chính cú hích này đã tăng tốc các vật phẩm khi chúng lao vào bầu khí quyển của Trái đất và cú hích nhanh, năng động đó đủ để khiến chúng bị ion hóa bầu khí quyển.
Kết quả thật tuyệt vời: Tôi đã mong đợi những dải ánh sáng lấp lánh lấp đầy cả bầu trời từ những bức ảnh tôi đã xem, nhưng điều làm tôi ngạc nhiên là bản chất năng động của chuyển động cực quang.
Những tia nhấp nháy nhảy múa nhanh trên bầu trời, những dải ánh sáng mở rộng như mực lan trên giấy thấm.
Đó là một trong những hiện tượng thiên văn rực rỡ nhất mà tôi từng thấy cho đến nay và nó mang lại sự sống cho chuyển động của gió mặt trời.
Tôi đã biết nó ở đó, nhưng được thấy nó hiển thị trong luồng ánh sáng thực sự tuyệt vời.
Ngay cả khi chúng ta hiểu rõ hơn về hiện tượng cực quang vẫn còn là những điều bí ẩn.
Lý do tại sao nó hình thành các mô hình đều đặn vẫn còn khó giải thích, và cũng có một hiện tượng được gọi là ‘Steve’, trong đó một cột ánh sáng được tạo ra, nguyên nhân của hiện tượng này vẫn đang được điều tra.
Thật tốt khi biết rằng có rất nhiều lý do để thỉnh thoảng tôi thử gặp lại họ!
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 1 năm 2018 của Tạp chí BBC Sky at Night .