Neutrino Mặt Trời

Trong một vài năm số lượng neutrino electron Mặt Trời được phát hiện trên Trái Đất từ 1⁄3 đến 1⁄2 so với số lượng dự đoán bằng Mô hình chuẩn của Mặt Trời. Kết quả bất thường này được đặt tên là vấn đề neutrino Mặt Trời. Các giả thuyết đưa ra để giải quyết vấn đề này hoặc là sự giảm nhiệt độ bên trong Mặt Trời làm cho dòng nơtrino thấp hơn, hoặc là khẳng định rằng các nơtrino electron có thể dao động liên quan đến các neutrino tau và neutrino muon, mà hai loại này không thể nhận biết được khi chúng chuyển động giữa Mặt Trời và Trái Đất.[91] Một vài quan sát về nơtrino đã bắt đầu thực hiện trong thập niên 1980 để đo dòng nơtrino Mặt Trời với độ chính xác có thể, bao gồm Đài quan sát Neutrino Sudbury và Kamiokande.[92] Các kết quả cho thấy các nơtrinos có khối lượng tĩnh rất nhỏ và thực tế là có sự dao động.[93][39] Ngoài ra, vào năm 2001 dự án Đài quan sát Neutrino Sudbury đã có thể nhận dạng ba loại nơtrino một cách trực tiếp, và thấy rằng tốc độ phát xạ tổng số các nơtrino của Mặt Trời phù hợp với Mô hình chuẩn Mặt Trời, mặc dù nó phụ thuộc vào năng lượng nơtrino làm cho có 1/3 nơtrino được phát hiện trên Trái Đất là loại nơtrino electron.[92][94] Tỷ lệ này phù hợp với dự đoán theo hiệu ứng Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (hay còn gọi là hiệu ứng vật chất). Hiệu ứng này miêu tả sự dao động của vật chất, và nó được xem là một lời giải cho vấn đề này.[92]

Nhiệt độ vành nhật hoa

Nhiệt độ bề mặt Mặt Trời (quang quyển) vào khoảng 6.000 K. Bên trên nó là vành nhật hoa, nhiệt độ lên đến 1 - 2 triệu K.[50] Nhiệt độ của vành nhật hoa cao cho thấy rằng nó đã bị nung nóng bởi một cơ chế nào đó khác với sự đối lưu nhiệt trực tiếp từ quang quyển.[52]

Người ta cho rằng năng lượng cần thiết để làm nóng vành nhật hoa được cung cấp bởi sự chuyển động hỗn loạn trong đới đối lưu nằm dưới quang quyển, và có hai cơ chế chính đã được đề xuất để giải thích về nhiệt độ cao của vành nhật hoa.[50]

1. Thứ nhất là nung nóng bằng sóng, các sóng từ thủy động hoặc trọng lực được tạo ra bởi sự rối trong đới đối lưu.[50] Các sóng này chuyển động hướng lên và bị tán xạ vào vành nhật hoa, tích tụ năng lượng của chúng trong lớp không khí xung quanh ở dạng nhiệt.[95]
2. Thứ hai là nung nóng bởi từ trường, theo đó năng lượng từ được hình thành một cách liên tục bởi sự chuyển động của quang quyển và được giải phóng thông qua tái liên kết từ trường ở dạng các vết sáng Mặt Trời lớn và vô số các dạng tương tự với kích thước nhỏ hơn.[96]

Hiện tại, chưa có câu trả lời rõ ràng rằng có phải các sóng ảnh hưởng đến cơ chế nung nóng này hay không. Tất cả các sóng trừ sóng Alfvén đã được phát hiện là tán xạ hoặc phản xạ trước khi chúng chạm đến vành nhật hoa.[97] Thêm vào đó, các sóng Alfvén không dễ dàng tán xạ vào vành nhật hoa. Các nghiên cứu hiện tại tập trung theo hướng cơ chế nung nóng bởi các vết sáng mặt trời.[50]

Sao trẻ

Các mô hình lý thuyết về sự phát triển của Mặt Trời cho rằng cách đây khoảng 3,8 đến 2,5 tỉ năm, vào liên đại Thái Cổ, Mặt Trời chỉ sáng bằng khoảng 75% so với hiện nay. Như một ngôi sao yếu nó không thể duy trì lượng nước ổn định trên bề Mặt Trái Đất, và sự sống đã có thể không phát triển. Tuy nhiên, các chứng cứ địa chất chứng minh rằng Trái Đất đã trải qua ở chế độ nhiệt độ tương đối ổn định trong suốt thời kỳ lịch sử của nó, và rằng Trái Đất trẻ vào thời điểm nào đó trong quá khứ đã ấm hơn hiện nay. Các cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học rằng khí quyển của Trái Đất trẻ chứa nhiều khí nhà kính (như carbon dioxit, metan và amoniac) hơn hiện tại, các khí này giữ nhiệt đủ để làm cân bằng nhiệt độ Trái Đất từ một lượng nhỏ năng lượng mặt trời đi đến Trái Đất.[98]

Các dị thường hiện tại

Mặt Trời hiện tại đang thể hiện những bất thường theo nhiều cách.[99][100]

• Nó đang trong giai đoạn giữa của thời kỳ ít vết đen mặt trời bất thường, thời kỳ này kéo dài hơn và tỷ lệ các ngày không có vết đen cao hơn bình thường; từ tháng 5 năm 2008, các dự đoán về sự tăng cường hoạt động của vết đen sắp xảy ra đã bị phủ nhận.
• Có thể đo đạc được độ mờ; lượng phát xạ giảm 0,02% ở các bước sóng khả kiến và 6% ở các bước sóng EUV so với các mức ở thời kỳ tối thiểu vết đen gần nhất.[101]
• Qua hai thập kỷ gần đây, vận tốc gió mặt trời giảm 3%, nhiệt độ giảm 13%, và mật độ giảm 20%.[102]
• Cường độ từ trường mặt trời giảm phân nửa so với thời kỳ thấp nhất cách đây 22 năm. Toàn bộ nhật quyển lấp đầy trong hệ Mặt Trời đã bị co lại, làm tăng độ bức xạ vũ trụ lên khí quyển Trái Đất.