Ngày 5 tháng 8 năm 2026, Đài Quan sát Mặt Trời Quốc gia Hoa Kỳ đã công bố một bước đột phá lớn trong vật lý Mặt Trời. Sử dụng kính viễn vọng Mặt Trời mạnh nhất thế giới Daniel K. Inouye đặt trên đỉnh Haleakala ở Maui, các nhà khoa học lần đầu tiên quan sát thấy các cấu trúc xoáy nhỏ bé trên bề mặt ngôi sao của chúng ta — đây là dấu vết của sự bất ổn Kelvin-Helmholtz. Điều mà lý thuyết đã dự đoán hàng thập kỷ nay cuối cùng đã hiển hiện rõ ràng.
Kính viễn vọng với gương có đường kính 4 mét đã ghi lại hình ảnh tầng quang quyển với độ phân giải kỷ lục. Trong các bức ảnh chụp vào tháng 4 năm 2025, ranh giới của các vùng từ trường hiện lên với hàng chục xoáy nước nhỏ. Những 'xoáy nước' này, có kích thước từ vài chục đến hàng trăm kilomet, hình thành tại nơi các dòng plasma nóng trượt qua nhau với vận tốc khác nhau.
Đây cũng chính là cách tạo ra các sóng nổi tiếng ở ranh giới của hai chất lỏng – từ những gợn sóng trên mặt hồ cho đến các dải mây và cả những cấu trúc trong khí quyển của Sao Mộc và Sao Thổ.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế từ NSO, Đài quan sát Cao độ NCAR và Viện Nghiên cứu Hệ Mặt Trời Max Planck đã so sánh các quan sát với mô hình máy tính có độ chính xác cao. Kết quả cho thấy sự trùng khớp gần như hoàn hảo: cả trong thực tế và mô phỏng, khoảng cách trung bình giữa các xoáy nước đều là khoảng 50–65 kilomet. Điều này cho phép khẳng định một cách chắc chắn rằng đây chính là sự bất ổn Kelvin-Helmholtz, chứ không phải là những dao động ngẫu nhiên.
Phát hiện này không chỉ quan trọng bởi bản thân nó. Các xoáy nước này liên tục trộn lẫn plasma bị từ hóa và không bị từ hóa. Chúng có thể chính là 'động cơ' làm xoắn các đường sức từ — một quá trình được gọi là 'dòng bện'.
Khi sức căng trong những 'bím tóc' này đạt đến giới hạn, các đường sức từ sẽ nối lại với nhau, giải phóng năng lượng. Đây là cách tạo ra các vụ bùng nổ, luồng vật chất và các vụ phóng khối vành nhật hoa – những hiện tượng có thể gây gián đoạn vệ tinh, GPS và hệ thống điện trên Trái Đất.
Ngoài ra, những xoáy nhỏ này còn giúp giải thích một trong những bí ẩn lâu đời: tại sao vành nhật hoa của Mặt Trời lại nóng đến hàng triệu độ, trong khi bề mặt chỉ khoảng 5500 độ C. Sự trộn lẫn và vận chuyển năng lượng liên tục lên phía trên có thể đóng góp đáng kể vào quá trình gia nhiệt này. Đồng thời, chúng dường như cũng đẩy nhanh sự khuếch tán của từ trường, một yếu tố quan trọng để giải thích chu kỳ 11 năm của Mặt Trời.
Bài báo trình bày các kết quả này đã được công bố trên tạp chí Nature với tiêu đề 'Ubiquitous Kelvin-Helmholtz Instabilities Driving Plasma Mixing on the Sun'. Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng đây mới chỉ là khởi đầu. Bước tiếp theo là tìm hiểu chính xác lượng năng lượng mà các xoáy nước này vận chuyển vào các lớp khí quyển phía trên và cách chúng ảnh hưởng đến sự lan truyền của từ trường.
Kính viễn vọng Inouye, được xây dựng và vận hành bởi Đài Quan sát Mặt Trời Quốc gia, một lần nữa chứng tỏ tầm quan trọng của việc quan sát với độ phân giải cao nhất. Những gì từng ẩn giấu nay đã mở ra những con đường mới để hiểu biết không chỉ về Mặt Trời của chúng ta mà còn về các ngôi sao khác.
