Bên trong Mặt trời có những gì khi loài người hạ cánh thành công trên ngôi sao này?

Cho đến nay, mặt trời luôn là ngôi sao mà loài người chưa thể chạm tới được vì sức nóng khủng khiếp của nó. Các nhà khoa học tin rằng trong tương lai, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, chúng ta có thể tiếp cận được Mặt trời. Vậy khi các phi hành gia hạ cánh xuống Mặt trời, họ sẽ thấy gì ở trên ngôi sao này?

Làm sao để tới gần Mặt trời?

Nhiều người ví von Mặt trời với một quả cầu lửa khổng lồ sưởi ấm cho nhân loại. Quả thực là như vậy, bởi ở nơi có nhiệt độ thấp nhất của Mặt trời thì nó cũng tới 5.504 độ C. Đây cũng là ngưỡng nhiệt có thể đốt cháy hầu hết mọi vật liệu trên đời.

Nơi có nhiệt độ thấp nhất của Mặt trời là 5.504 độ C. (Ảnh: Nasa)

Theo ông Ralph McNutt, kỹ sư làm việc tại NASA cho biết, bộ quần áo bảo hộ hiện tại của phi hành gia không thiết kế để chịu đựng ở không gian sâu. Cụ thể, chúng chỉ chịu được ở mức nhiệt 120 độ C. Nếu nhiệt độ bên ngoài không gian cao hơn 120 độ C thì bộ đồ bảo hộ này sẽ trở thành phòng xông hơi, người mặc sẽ bị mất nước đến chết. Như vậy, con người chỉ cần vượt qua mốc khoảng cách 4,8 triệu km cách Mặt trời sẽ ngay lập tức hóa thành cát bụi.

Nếu chọn cách bay đến Mặt trời bằng tàu con thoi, loài người có thể tới gần hơn. Bởi tấm nhiệt gia cường carbon-carbon (RCC) của tàu con thoi giúp cho nó có thể chịu được nhiệt độ bên ngoài lên tới gần 2.600 độ C. Nếu toàn bộ con tàu được bọc bởi lớp nhiệt gia cường này thì phi hành gia có thể tới gần Mặt trời ở khoảng cách 2 triệu km. Nhưng, ở mốc này thì lớp bảo vệ của con tàu cũng sẽ nhanh chóng bị hỏng và các phi hành gia cũng sẽ phải quay đầu.

NASA đã thử đưa tàu thăm dò Mặt trời Parker lặn vào bầu khí quyển của Mặt trời để lấy mẫu các hạt từ vành nhật hoa. Nó được phóng vào năm 2018, đã tiến hành 7 lần bay qua Mặt trời trước khi lặn vào vành nhật hoa trong lần bay thứ tám vào ngày 28/4/2021. Tàu Parker cách tâm Mặt trời 13 triệu km trong lần đầu tiên xuyên qua vành nhật hoa.

Với nhiệt độ cao như vậy, con người chỉ cần vượt qua mốc khoảng cách 4,8 triệu km cách Mặt trời sẽ ngay lập tức hóa thành cát bụi. (Ảnh: Nasa)

Tàu Parker được bảo vệ bởi lớp giáp nhiệt làm bằng carbon composite phủ gốm dày 11,43 cm, cho phép chịu nhiệt lên tới 1.377 độ C đủ để nó có thể chống chọi khi tiếp cận Mặt trời ở khoảng cách 6,16 triệu km, gấp gần 7 lần so với kỷ lục 43 triệu km mà tàu vũ trụ Helios 2 thực hiện năm 1976. Để thắng được lực hấp dẫn rất lớn của Mặt trời, con tàu phải lao trong không gian với vận tốc 692.000 km/giờ.

Với những gì tàu Parker đã làm được, con người hoàn toàn có thể hy vọng về việc trong tương lai, chúng ta sẽ hạ cánh xuống bề mặt của Mặt trời. Vậy loài người sẽ thấy gì ở đó?

Có gì ở bên trong Mặt trời?

Như đã nêu ở trên, khi tới gần Mặt trời, thứ đầu tiên chúng ta gặp phải là vành nhật hoa. Vành nhật hoa (hoặc nhật miện) là vành ánh sáng phát ra từ không gian xung quanh Mặt trời. Vùng này có mật độ vật chất thấp, tán xạ bức xạ điện từ từ Mặt trời, và tạo ra ánh sáng yếu, có thể quan sát khi bản thân Mặt trời bị che khuất trong nhật thực toàn phần. Vành nhật hoa nóng đến 1 triệu độ C, trong khi quang quyển của Mặt trời (những gì chúng ta thường nhìn thấy bằng mắt thường) là gần 5.500 độ C.

Vành nhật hoa nóng đến 1 triệu độ C, trong khi quang quyển của Mặt trời chỉ khoảng 5.500 độ C. (Ảnh: Nasa)

Sau khi đi qua vành nhật hoa, chúng ta sẽ tới tầng quang quyển của Mặt trời. Đây là phần bề mặt có thể nhìn thấy của Mặt trời. Qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học cho rằng, nhiệt độ của quang quyển luôn được ước tính vào khoảng 6.000°C. Quang quyển dày khoảng 100km, dựa vào nó mà toàn bộ ánh sáng Mặt trời được bức xạ. Các hoạt động của Mặt trời thường xảy ra trên vùng quang quyển là sự chuyển động của plasma này trong vùng đối lưu tạo thành các từ trường mạnh. Sau đó, các từ trường này được kéo lên từ bên trong Mặt trời bằng cách đối lưu và chui vào bề mặt nhìn thấy của nó dưới dạng các vết đen Mặt trời.

Vượt qua phần quang quyển, chúng ta đã thực sự đến phần bên trong của Mặt trời. Điểm dừng đầu tiên là vùng đối lưu. Sau quãng đường khoảng 200.000km (tức là bằng 15 lần đường kính Trái đất) thì chúng ta đến điểm dừng thứ hai, đó là vùng bức xạ. Vùng này của Mặt trời có nhiệt độ là 2 triệu độ C. Nếu có thể nhìn thấy từng hạt ánh sáng, gọi là hạt photon, thì chúng ta sẽ thấy chúng nhảy nhót giữa các hạt bé nhỏ gọi là nguyên tử, tạo thành plasma. Vùng này nhiệt độ cao tới 15 triệu độ C.

Bên trong lõi của Mặt trời được nhận định là có màu hồng. (Ảnh: Nasa)

Cuối cùng chính là lõi của Mặt trời. Nhưng để vào được vùng này, chúng ta phải thu mình nhỏ lại cỡ như một nguyên tử. Bởi vì chỉ có cách này chúng ta mới thấy các nguyên tử bên trong lõi Mặt trời với kích cỡ nhỏ hơn hàng triệu lần so với một hạt cát. Chúng là các nguyên tử hydrogen, nguyên tố nhẹ nhất trong vũ trụ. Áp suất và sức nóng kinh khủng ép những nguyên tử này lại gần nhau đến mức chúng kết hợp với nhau tạo thành những nguyên tử mới nặng hơn. Đây là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Các nguyên tử hydrogen kết hợp với nhau tạo thành một chất mới hoàn toàn gọi là helium. Và phần bên trong lõi Mặt trời sẽ có một màu hồng rất đẹp mắt.

• Lõi của Mặt trời trông ra sao?
• Bề mặt Mặt trời với lõi Trái đất, cái nào nóng hơn?
• Tại sao có nhà khoa học nghi ngờ "dấu hàn" được tìm thấy trên bề mặt Iapetetus là một con tàu vũ trụ bị bỏ rơi?