Chương VI: Bí ẩn của Mặt Trời, hiện tượng cực quang
Chương VI: Bài tập lượng tử ánh sáng, các định luật quang điện
Cách Trái Đất của chúng ta khoảng 145 triệu km, Mặt Trời là ngôi sao duy nhất trong hệ mặt trời, cung cấp nguồn năng lượng góp phần hình thành sự sống trên Trái Đất.
Chương VI: Bí ẩn của Mặt Trời, hiện tượng cực quang
Do đặc tính phát sáng cường độ cao của Mặt-Trời kèm theo các bức xạ có hại đến cơ thể người, chúng ta không thể nhìn thẳng vào mặt trời vì việc đó gây tổn hại cho mắt. Năm 2006 phóng tàu song sinh STEREO có tên viết tắt của Đài quan sát năng lượng mặt-trời trên mặt đất (Solar TErrestrial RElations Observatory) lên vũ trụ để quan sát Mặt-Trời từ hai phía cùng một lúc.
Năm 2010 tàu quan sát Solar Dynamics Observatory của NASA cũng được cũng được phóng lên vũ trụ. Với sứ mệnh kéo dài 5 năm nhằm tìm hiểu thêm về cách “thời tiết vũ trụ” ảnh hưởng đến phi hành gia, vệ tinh, các hành tinh khác và Trái Đất.
Thông qua những hình ảnh quan sát được, Mặt Trời không hề đơn giản như những gì ta đã biết là một quả cầu khí khổng lồ đang cháy sáng trong vũ trụ. Bề mặt của Mặt Trời hoạt động liên tục và bất ổn, trong chu kỳ hoạt động của mình có những hoạt động đỉnh điểm gây ra các trận bão từ cực mạnh sau đó hoạt động nhẹ và ổn định lại. Nếu nắm rõ được chu kỳ hoạt động của Mặt Trời chúng ta có thể khám phá thêm nhiều bí ẩn về Mặt Trời cũng như đưa ra được các phương pháp phòng tránh các hiểm họa từ Mặt Trời đối với Trái Đất trong tương lai.
Để tìm hiểu các chu kỳ hoạt động của Mặt Trời các nhà vật lý thiên văn sẽ chụp lại ảnh Mặt Trời trong các thời điểm xảy ra hiện tượng nhật thực toàn phần, quan sát quầng sáng phát ra xung quanh Mặt Trăng để ghi nhận thời điểm hoạt động mạnh nhất của Mặt Trời. Bằng việc so sánh vùng nhật quang phía sau Mặt Trăng khi có hiện tượng nhật thực xảy ra các nhà vật lý thiên văn đã biết được chu kỳ để hoạt động của mặt-trời đạt cực đại là khoảng 11 năm.
Khối lượng của Mặt-Trời khoảng 1,989.1027kg chiến 99,85% tổng khối lượng trong toàn bộ hệ mặt trời.
1. Lõi 2. Vùng bức xạ 3. Vùng đối lưu 4. Quang quyển 5. Sắc quyển 6. Vành nhật hoa (Quầng) 7. Vết đen Mặt-Trời 8. Hạt quang quyển (Đốm) 9. Vòng plasma
Vùng bề mặt (vùng Plasma) có nhiệt độ khoảng 6000oC vùng lõi cách bề mặt khoảng 550000km có nhiệt độ lên tới 16 triệu độ, tại đây toàn bộ khối lượng của Mặt Trời bị hút vào trong do tương tác cực mạnh (lực tương tác hạt nhân) với áp suất và nhiệt độ trong lõi cực lớn đã khiến các hạt Hidro bị nén lại gần nhau tạo nên phản ứng nhiệt hạch giải phóng năng lượng hạt nhân. Các hạt ánh sáng (photon) với vận tốc xấp xỉ 3.108m/s từ trong lõi mất khoảng 100.000 năm để đi ra đến bề mặt rồi mất khoảng 8 phút để đến Trái Đất quá trình đó cứ lặp li lặp lại trong suốt 5 tỉ năm qua. Như vậy “nắng vàng” đẹp lung linh, ấm áp khi chạm đến da bạn một cách nhẹ nhàng có một khởi nguồn vô cùng dữ dội.
Vì nhiệt độ sinh ra từ bên trong Mặt Trời do hiện tượng đối lưu khi từ phía bên ngoài bề mặt sẽ luân chuyển vào bên trong, trong quá trình di chuyển lên xuống do hiện tượng đối lưu cộng với nhiệt độ cao đã tạo ra từ trường vô cùng lớn, đồng thời giống như Trái Đất, Mặt Trời cũng tự quay quanh mình nó khiến hệ Plasma ở bề mặt cũng bị cuốn lên rất mạnh, làm đẩy các dòng từ trường lên cao xuyên qua bề mặt khi đó là thời điểm Mặt Trời hoạt động mạnh nhất. Sau khi các dòng từ trường cực mạnh thoát ra khỏi bề mặt sẽ tự phân tán và xắp sếp lại theo trật tự ổn định, đó là lý do Mặt Trời hoạt động ổn định trở lại.
Các quầng plasma thoát khỏi bề mặt của Mặt Trời (gọi là gió mặt trời hay các trận bão từ) giải phóng một nguồn năng lượng cực mạnh đến Trái Đất gây nên hiện tượng cực quang
Theo thuyết lượng tử ánh sáng và các tiên đề Bo, gió mặt-trời mang theo bức xạ có năng lượng cực mạng từ mặt trời đến va chạm với các hạt trên tầng khí quyển của Trái Đất làm cho các hạt này chuyển sang trạng thái kích thích từ đó phát ra bức xạ ánh sáng.
Còn rất nhiều bí ấn về chưa thể khám phá nhưng có thể nói Mặt trời của chúng ta, ngôi sao của chúng ta thật phức tạp và cũng thật là tuyệt vời vì nhờ nó mà sự sống đã được hình thành trên Trái Đất.