 |
|
Ngọn lửa ở môi trường hấp dẫn thường (trái và hấp dẫn thấp (phải). |
Mọi việc xảy ra vào năm 1984 khi nhà nghiên cứu động cơ đốt trong Paul Ronney thuộc Trung tâm Nghiên cứu Glenn của NASA ở Ohio (Mỹ) nghiên cứu ngọn lửa ở môi trường hấp dẫn yếu. Ông đã cho một ngọn lửa hydro đặt trong một môi trường cách ly, rồi cho toàn bộ hệ thống trượt dọc theo một trục thẳng đứng cao 30 mét. Như vậy, hệ thống này đã thoát ly gần như hoàn toàn lực hấp dẫn của trái đất. Trong vòng 2,2 giây, hệ thống rơi thẳng xuống, ông đã dùng một camera ghi lại hình ảnh của ngọn lửa.
Quan sát trên phim cho thấy, ngọn lửa đã bị vỡ thành từng phần nhỏ, mà mỗi phần đều nhìn giống như các quả bóng, bay lơ lửng giống các UFOs. "Thoạt đầu tôi nghĩ mình đã làm sai điều gì đó", ông nhớ lại. Một số cộng sự đã không tin khi ông mô tả lại thí nghiệm. Họ cho rằng điều ấy thật là hoang tưởng. Tuy nhiên, những thí nghiệm sau này đã xác nhận sự hiện diện của các quả bóng lửa.
"Đó là những ngọn lửa yếu nhất mà chúng tôi đã tạo ra" - Ronney nói - "So với ngọn lửa của đèn 100 Watt, thì quả bóng lửa chỉ có nhiệt năng khoảng 1-2 Watt. Để duy trì nó, người ta cần rất ít nhiên liệu". Theo ông Ronney, quả bóng lửa có thể giúp khoa học giải được bí mật của sự cháy.
Đến nay, ngọn lửa vẫn là thứ khó hiểu đối với các nhà khoa học, bởi nó rất phức tạp. Ví dụ, ngọn lửa đèn bình thường xuất hiện bởi hàng nghìn phản ứng hóa học khác nhau. Các phân tử hydrocarbon được hút lên theo bấc đèn bị bốc hơi và bị phá hủy bởi nhiệt. Chúng kết hợp với ôxy và sản sinh ra ánh sáng, nhiệt, khí CO2 và nước. Nghiên cứu cho thấy, một sự hỗn loạn vừa phải của các phân tử không khí xung quanh làm ngọn lửa cháy nhanh hơn, nhưng nếu hỗn loạn quá, nó sẽ bị tắt. Nhưng vẫn chưa ai biết tại sao lại như vậy.
 |
|
Những quả bóng lửa trong môi trường áp suất yếu. |
Khi lửa cháy, một số mảnh vỡ của hydrocarbon từ nhiên liệu được hút lên theo bấc đèn sẽ tạo ra các phân tử hình khuyên gọi là polycyclic aromatic hydrocarbons. Một số mảnh vỡ khác tạo ra bồ hóng. Sau đó, các phân tử bồ hóng có thể lại bị đốt cháy, hoặc bị cuốn rơi ra ngoài. Bình thường, khí lạnh đẩy khí nóng lên cao, vì thế ngọn lửa luôn có xu hướng vươn thẳng lên. Hiệu ứng này gọi là "độ nổi" của ngọn lửa trong không khí.
Tuy nhiên ở môi trường hấp dẫn yếu, "độ nổi" này hầu như bị triệt tiêu. Các phân tử ôxy và nhiêu liệu trải đều trên bề mặt của quả cầu lửa, giữ nó ở độ lớn vừa phải, chứ không có xu hướng ngày càng bùng phát mạnh như ở môi trường hấp dẫn thường.
Trên mặt đất, các nhà khoa học không thể nghiên cứu quả bóng lửa trong thời gian dài. Một cú rơi dọc theo trục dài 30 mét chỉ kéo dài 2 giây. Vì thế, kết hợp với Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), các kỹ sư đã tìm cách tạo ra quả bóng lửa trong một khoang kín của tàu con thoi. Ban đầu, các mô hình máy tính dự đoán quả cầu lửa sẽ có kích cỡ rất nhỏ và chỉ tồn tại trong vòng vài phút. Tuy nhiên thực tế, quả bóng tạo ra đã lớn hơn dự đoán 3 lần, và thời gian cháy kéo dài tới 8 phút. Một điều đáng chú ý nữa là tuy có kích cỡ khá lớn, các quả bóng này chỉ có công suất 1 Watt/ giờ.
Ngọn lửa đến nay vẫn được xem là một trong những đối tượng nghiên cứu cơ bản, bởi vì nó liên quan đến các động cơ đốt trong ở xe hơi, máy bay, các vụ nổ trong phòng thí nghiệm, tại nhà máy hóa chất... Vì thế, sự hiện diện của các ngọn lửa dạng cầu ở môi trường hấp dẫn yếu đang là đối tượng quan tâm của các nhà khoa học vũ trụ. Đa số các quả cầu lửa này thường rất mờ nhạt, khó nhận biết. Làm sao để hiểu rõ tính chất của chúng, và tránh va chạm với chúng trong vũ trụ? Đó là câu hỏi mà các nhà khoa học muốn trả lời trong những nghiên cứu tiếp theo trên Trạm Quốc tế.
Minh Hy (theo Cosmiverse)