Những điều thú vị về hiện tượng cực quang

Theo định nghĩa từ trang Live Science, hiện tượng cực quang là một dải sáng nhiều màu xuất hiện trên bầu trời đêm, được sinh ra từ sự tương tác giữa từ trường của Trái Đất và các hạt mang điện tích trong gió Mặt Trời. Đây là một hiện tượng tự nhiên tuyệt đẹp, xuất hiện rõ nét nhất ở các vĩ độ cao gần cực từ.

Vì sao hiện tượng cực quang có màu sắc khác nhau?

Hiện tượng cực quang xảy ra khi dòng proton và electron từ Mặt Trời tương tác với từ trường Trái Đất, các hạt nguyên tử tích điện di chuyển theo đường xoắn ốc theo dòng từ trường, hạt proton và electron di chuyển theo các hướng khác nhau và liên tục va vào không khí. Do những hạt nguyên tử này đi theo dòng từ trường nên phần lớn chúng đều đi vào vòng khí quanh các cực từ - điểm đến của các dòng từ trường – và đi sâu vào khí quyển của hành tinh. Ni-tơ và ô-xi là những thành phần chính của khí quyển, khi các hạt nguyên tử tích điện va chạm với hai thành phần này sẽ nhận được năng lượng, sau đó các hạt này ngừng nhận năng lượng và giải phóng ra lượng tử ánh sáng với các bước sóng đặc biệt tạo thành các dải ánh sáng. Nguyên tử ô-xi cho ra ánh sáng màu xanh, đôi khi là màu đỏ, trong khi đó, nguyên tử ni-tơ cho ra ánh sáng màu cam hoặc đỏ.

Hiện tượng cực quang là một trong những hiện tượng tự nhiên đẹp nhất trên bầu trời đêm. Ảnh minh họa

Có thể quan sát hiện tượng cực quang từ ngoài vũ trụ

Các vệ tinh nhân tạo đã chụp được rất nhiều ảnh của những dải sáng cực quang từ không gian vũ trụ bên ngoài Trái Đất, những bức ảnh này thường rất đẹp và ấn tượng. Trên thực tế, cực quang sáng đến mức có thể quan sát rõ ràng hiện tượng này từ hành tinh khác. 

Các hành tinh khác cũng có hiện tượng cực quang

Tàu thàm hiểm Voyager 1 và 2 là những tàu thám hiểm đầu tiên chụp được hình ảnh của hiện tượng cực quang trên Sao Mộc và Sao Thổ, sau đó là Sao Thiên Vương và Sao Thủy. Cực quang trên Sao Mộc và Sao Thổ đều mạnh và lớn hơn trên Trái Đất do có cường độ từ trường mạnh hơn rất nhiều. Trong khi đó, hiện tượng cực quang trên Sao Thiên Vương lại giống những điểm sáng hơn là dải sáng, do từ trường của hành tinh này có chiều thẳng đứng và Sao Thiên Vương cũng tự quay quanh trục.

Hiện tượng cực quang trên Sao Mộc. Ảnh minh họa 

Hiện tượng cực quang có thể di chuyển về hướng Nam

Trong vài trường hợp, có thể quan sát cực quang ở vị trí xa các cực so với bình thường. Trong thời điểm các hoạt động trên Mặt Trời diễn ra cực mạnh, cả những vùng xa ở phía nam như Oklahoma và Atlanta cũng có thể quan sát được cực quang, tương tự như hiện tượng xảy ra vào năm 1862 và 2011. 

Hiện tượng cực quang là dấu hiệu thần thánh?

Mặc dù cực quang chỉ là một hiện tượng thiên nhiên lạ và ấn tượng, nhưng tại những nơi ít xảy ra hiện tượng này, con người lại coi cực quang như là điềm xấu. Người Hi Lạp cổ thường cho rằng hiện tượng cực quang là điềm xấu báo hiệu cho tai ương. Đồng quan điểm này, người Ét-xki-mô cho dù thường xuyên chứng kiến hiện tượng cực quang nhưng vẫn tin rằng đó là các linh hồn đang nhảy múa trên bầu trời và cấm trẻ con không được ra ngoài chơi cho đến khi những dải sáng biến mất. Tại Bán Cầu Nam, người Maori và người Australia bản địa liên tưởng nam cực quang với ngọn lửa từ thế giới linh hồn.

Ảnh chụp hiện tượng cực quang từ không gian ngoài trái đất. Ảnh Live Science

Hiện tượng cực quang là ngọn lửa lạnh

Cực quang nhìn giống ngọn lửa nhưng lại không phải là lửa cho dù nhiệt độ ở tầng khí quyển có thể lên tới hàng nghìn độ C, sức nóng tùy thuộc vào tốc độ của các phân tử, tuy nhiên, cảm nhận được hơi nóng lại là một vấn đề khác, không khí ở độ cao 96km trở lên rất loãng nên khi hiện tượng cực quang diễn ra, nhiệt kế đo được nhiệt độ thấp hơn 0 độ C. 

Máy ảnh quan sát hiện tượng cực quang rõ hơn

Cực quang thường khá mờ và mắt người thường khó quan sát được các ánh sáng đỏ. Trong khi đó, máy ảnh với chế độ phơi sáng cao có thể bắt được hiện tượng cực quang một cách rõ ràng. 

Không thể dự đoán được hiện tượng cực quang

Nắm được dạng của từ trường trong bão mặt trời là một trong những vấn đề khó khăn nhất của vật lý học Mặt Trời. Những cơn bão mặt trời có từ trường riêng và không thể dự đoán được hướng đi cho đến khi chúng va chạm với khí quyển, những lần va chạm này có thể tạo ra cả bão từ trường và cực quang hoặc không gì cả. 

Đinh Ly