Sinh viên Mĩ giải được bài toán electron 60 năm tuổi

Trong sáu thập niên qua, các nhà khoa học vẫn hằng tìm kiếm một luồng electron ẩn náu ở gần Trái Đất nhưng chưa hề tìm thấy chúng. Những hạt hay lẩn tránh này cuối cùng đã được phát hiện – và được phát hiện bởi một đội chủ yếu gồm các sinh viên đại học được trang bị một vệ tinh nhỏ cỡ bằng một cái hộp đựng giày. Họ báo cáo kết quả của mình trong một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature hôm 13/12/2017.

“Chúng tôi đang báo cáo phát hiện trực tiếp đầu tiên về những electron giàu năng lượng này ở gần rìa trong của vành đai bức xạ của Trái Đất,” tác giả đứng tên đầu bài báo, Xinlin Li nói – anh nghiên cứu môi trường không gian Trái Đất tại Đại học Colorado Boulder. “Cuối cùng chúng tôi đã giải được một bí ẩn kéo dài sáu thập niên qua.”

REPTile CubeSat

REPTile CubeSat trước khi phóng lên quỹ đạo vào năm 2012

Các electron ẩn náu này là sản phẩm của một quá trình gọi là sự phân hủy neutron suất phản chiếu tia vũ trụ. Trái Đất liên tục bị bắn phá bởi cái gọi là tia vũ trụ, một tên gọi chung chung chỉ tất cả những hạt đến từ không gian bên ngoài. Khi các tia vũ trụ như thế va chạm với các phân tử trong khí quyển Trái Đất, các va chạm gây ra một cơn mưa hạt tích điện, chúng bao gồm các hạt mang điện dương lẫn âm. Rồi từ trường mạnh bao quanh Trái Đất bắt giữ lấy những hạt tích điện này.

Nhưng trong sáu thập kỉ qua, các con số cộng lại không hề khớp: Các nhà học  biết rằng toàn bộ quá trình đã nói sẽ sản sinh đều đặn và tạo ra số lượng ngang nhau giữa hạt mang điện dương và hạt mang điện âm, nhưng họ không tìm đủ số lượng hạt tích điện âm. Còn thiếu một luồng hạt electron.

Và đó là chỗ mà một đội sinh viên tại Đại học Colorado Boulder và vệ tinh bé nhỏ của họ, tên gọi là CubeSat, bước vào cuộc chơi. Trên vệ tinh CubeSat của họ, phóng lên quỹ đạo vào năm 2012, là một dụng cụ tên gọi Kính thiên văn Electron và Proton Tương đối tính tích hợp một thí nghiệm nhỏ, tên gọi là REPTile. REPTile về cơ bản là một detector hạt mini nhạy với các hạt tích điện năng lượng cao, đó là lí do nó có thể phát hiện các electron đã lẩn tránh các nhà khoa học bấy lâu nay.

Việc để mắt tới các electron này có ý nghĩa quan trọng, vì chúng có thể xuyên thấu qua các máy móc trong không gian và làm hỏng linh kiện điện tử, khiến chúng là một hiểm họa thật sự đối với các nhà du hành vũ trụ và binh đoàn vệ tinh mà chúng ta đưa lên quỹ đạo. Dự án của đội là một phần của một chương trình nghiên cứu quy mô lớn hơn của trường Colorado về thời tiết vũ trụ, một tập hợp rộng rãi gồm những hiện tượng gây ra bởi các hạt tích điện ở xung quanh Trái Đất.

Trong những hiện tượng đó có cực quang đẹp lộng lẫy, do các hạt tích điện từ Mặt Trời đến va chạm với khí quyển Trái Đất gây ra. Nhưng thời tiết vũ trụ còn có những tác dụng phụ kém vui hơn, thậm chí ở ngay trên mặt đất, như gây mất điện và gây nhiễu với GPS và các vệ tinh viễn thông.

Nguồn: Newsweek

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com