Một nghiên cứu mới cho thấy rằng Mặt trăng ảnh hưởng đến "đại dương plasma" bao quanh các tầng trên của bầu khí quyển Trái đất và tạo ra các dao động tương tự như thủy triều trong các đại dương. Để đưa ra kết luận như vậy, các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu do vệ tinh thu thập trong hơn 40 năm, theo dõi sự thay đổi từng phút về hình dạng của plasmasphere.
Plasmasphere là một khu vực bên trong từ quyển Trái đất, nơi bảo vệ hành tinh của chúng ta khi một cơn bão mặt trời và nhiều loại hạt năng lượng cao đang đến gần. Khối plasma lạnh này trông hơi giống một chiếc bánh rán và nằm phía trên các đường sức từ của Trái đất, ngay phía trên tầng điện ly - phần tích điện của các tầng trên của khí quyển.
Plasma, hay khí bị ion hóa, trong plasmasphere đậm đặc hơn plasma ở các vùng bên ngoài của từ quyển, khiến nó chìm xuống tận cùng của từ quyển. Các nhà khoa học gọi ranh giới giữa plasma dày đặc ngập nước này và phần còn lại của từ quyển là plasmapause. Các nhà nghiên cứu viết trong bài báo: “Có tính đến các đặc tính của plasma lạnh, dày đặc, plasmasphere có thể được coi là ``đại dương plasma'' và plasmapause là ``bề mặt'' của đại dương này.
lực hấp dẫn tháng có thể ảnh hưởng đến "đại dương" này bằng cách làm cho bề mặt của nó trồi lên và hạ xuống, tương tự như thủy triều. Không còn tin rằng Mặt trăng có thể ảnh hưởng đến các đại dương, vỏ Trái đất, trường địa từ bề mặt và khí trong các lớp dưới của bầu khí quyển Trái đất. Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa kiểm tra xem liệu vệ tinh của chúng ta có tạo ra hiệu ứng thủy triều tương tự trên plasmasphere hay không.
Để điều tra câu hỏi này, các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu từ hơn 50 phép đo plasmasphere bởi các vệ tinh thuộc 10 sứ mệnh khoa học, bao gồm cả sứ mệnh NASA THEMIS. Các cảm biến vệ tinh có thể phát hiện những thay đổi nhỏ nhất về nồng độ plasma, vì vậy một nhóm các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ ranh giới chính xác của trạng thái tạm dừng plasma một cách chi tiết hơn bao giờ hết.
Các phép đo vệ tinh diễn ra từ năm 1977 đến năm 2015 và trong khoảng thời gian này, bốn chu kỳ mặt trời hoàn chỉnh đã trôi qua. Nhờ thông tin này, các nhà khoa học đã tính đến vai trò của hoạt động năng lượng mặt trời trong từ quyển của Trái đất. Sau khi tính đến ảnh hưởng của Mặt trời, rõ ràng là hình dạng của trạng thái tạm dừng plasma dao động theo mô hình hàng ngày và hàng tháng rất giống với thủy triều đại dương. Do đó, chính Mặt trăng trở thành nguyên nhân có khả năng nhất gây ra thủy triều plasma.
Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn chính xác làm thế nào mặt trăng của chúng ta gây ra các đợt sóng plasma, nhưng dự đoán tốt nhất là lực hấp dẫn của mặt trăng gây ra sự xáo trộn trong trường điện từ của Trái đất. Nhóm nghiên cứu tin rằng sự tương tác chưa biết trước đây giữa Trái đất và bởi mặt trăng có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu các lớp khác của từ quyển một cách chi tiết hơn, chẳng hạn như vành đai bức xạ Van Allen, bẫy các hạt năng lượng cao từ gió mặt trời và bẫy chúng trong từ quyển bên ngoài.
Các nhà khoa học viết: “Chúng tôi nghi ngờ rằng dòng plasma quan sát được có thể ảnh hưởng một cách tinh vi đến sự phân bố các hạt năng lượng trong vành đai bức xạ, vốn là mối nguy hiểm đã biết đối với cơ sở hạ tầng không gian và hoạt động của con người trong không gian”. Do đó, hiểu rõ hơn về thủy triều có thể giúp cải thiện công việc trong các lĩnh vực này.
Cũng thú vị: