Dữ liệu mới từ Kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy các mặt trăng lớn nhất của Sao Thiên Vương đang bám bụi — theo đúng nghĩa đen.
Sao Thiên Vương, hành tinh thứ bảy tính từ mặt trời và là nơi có 28 mặt trăng đã biết, nổi tiếng với độ nghiêng kỳ lạ của nó. Hành tinh này quay gần như hoàn toàn theo một bên, một hướng kỳ lạ làm xoắn từ trường của nó thành một lực cong vênh và liên tục dịch chuyển, mà các nhà khoa học từ lâu đã nghĩ rằng sẽ để lại những vết sẹo có thể nhìn thấy trên các mặt trăng của nó bằng cách bắn phá chúng bằng các hạt tích điện.
Tuy nhiên, các quan sát mới của Kính viễn vọng không gian Hubble về bốn mặt trăng lớn nhất của Sao Thiên Vương — Ariel, Umbriel, Titania và Oberon — không cho thấy dấu hiệu rõ ràng nào về thiệt hại do bức xạ dự kiến, Christian Soto thuộc Viện khoa học kính viễn vọng không gian ở Maryland, người đứng đầu nhóm phân tích, đã nói với các phóng viên vào thứ Ba (ngày 10 tháng 6) tại cuộc họp báo lần thứ 246 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ (AAS) ở Alaska.
Dựa trên dữ liệu từ chuyến bay ngang qua của tàu Voyager 2 của NASA vào năm 1986 và nhiều thập kỷ mô hình hóa, các nhà khoa học dự kiến các bán cầu sau của các vệ tinh của Sao Thiên Vương — các mặt đối diện với hướng di chuyển của chúng — sẽ bị tối đi rõ rệt do bức xạ. Ngược lại, các mặt dẫn đầu được dự kiến sẽ vẫn tương đối sáng hơn.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hai vệ tinh bên ngoài, Titania và Oberon, tối hơn ở các mặt dẫn đầu của chúng, ngược lại với những gì họ đã dự đoán. Họ nói rằng sự tối đi rõ ràng không phải đến từ từ trường của Sao Thiên Vương mà là từ bụi.
Dữ liệu của Hubble chỉ ra một sự trôi dạt chậm vào bên trong của bụi từ các vệ tinh bất thường xa xôi của Sao Thiên Vương, quay quanh hành tinh này từ 2,5 đến 13 triệu dặm (4 đến 20 triệu km). Soto cho biết những mặt trăng bên ngoài này liên tục bị các thiên thạch nhỏ bắn phá, khiến các hạt vật chất bay lên theo hình xoắn ốc dần dần vào bên trong trong hàng triệu năm. Khi Titania và Oberon di chuyển qua đám mây bụi khuếch tán này, chúng tích tụ các hạt chủ yếu ở phía trước của chúng.
"Hãy nghĩ đến việc lái xe rất nhanh trên đường cao tốc và côn trùng đập vào kính chắn gió của bạn — đó là những gì chúng ta đang thấy ở đây", Soto nói trong buổi họp báo.
Điều thú vị là các mặt trăng bên trong Ariel và Umbriel không có sự khác biệt đáng kể về độ sáng giữa mặt trăng dẫn đầu và mặt trăng theo sau các mặt — có thể là do bụi trôi không đến được chúng, nhờ được Titania và Oberon che chắn.
"Thu thập bụi — tôi thậm chí không ngờ mình lại đi sâu vào giả thuyết đó", Richard Cartwright, một nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Maryland, cho biết trong tuyên bố. "Nhưng bạn biết đấy, dữ liệu luôn làm bạn ngạc nhiên."
Về vai trò của từ trường mạnh mẽ của Sao Thiên Vương, các nhà nghiên cứu hiện nghi ngờ rằng tác động của nó có thể tinh tế hơn hoặc phức tạp hơn so với suy nghĩ trước đây. Nó vẫn có thể tương tác với các mặt trăng, nhưng không theo cách tạo ra sự tương phản mạnh trên bề mặt của chúng.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Sao Thiên Vương: Mọi thứ bạn cần biết về hành tinh lạnh nhất trong hệ mặt trời
— Có đại dương ẩn bên trong các mặt trăng của Sao Thiên Vương không? Sự dao động của chúng có thể cho chúng ta biết
— Một ngày trên Sao Thiên Vương thực sự dài hơn chúng ta nghĩ, Kính viễn vọng Hubble tiết lộ
"Sao Thiên Vương rất kỳ lạ, vì vậy chúng ta luôn không chắc chắn về mức độ tương tác thực sự của từ trường với các vệ tinh của nó", Cartwright cho biết trong tuyên bố.
Những phát hiện này làm nổi bật việc chúng ta vẫn biết rất ít về Sao Thiên Vương. Ngoại trừ chuyến bay ngang qua ngắn ngủi của Voyager 2 gần 40 năm trước, tình cờ trong một sự kiện Mặt Trời hiếm hoi, chưa có sứ mệnh chuyên dụng nào từng đến thăm hành tinh này.
Để tìm hiểu thêm, nhóm của Soto đã lên lịch các quan sát tiếp theo bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb trong năm tới. Sử dụng hình ảnh hồng ngoại, Webb sẽ quan sát kỹ hơn các mặt trăng tương tự, có khả năng xác nhận xem bụi, bức xạ hay sự kết hợp của cả hai đang định hình bề mặt của chúng.
"Tại sao chúng ta lại làm điều này?" Soto nói tại cuộc họp báo. "Ồ, Sao Thiên Vương rất kỳ lạ — vậy tại sao không?"
Sao Thiên Vương, hành tinh thứ bảy tính từ mặt trời và là nơi có 28 mặt trăng đã biết, nổi tiếng với độ nghiêng kỳ lạ của nó. Hành tinh này quay gần như hoàn toàn theo một bên, một hướng kỳ lạ làm xoắn từ trường của nó thành một lực cong vênh và liên tục dịch chuyển, mà các nhà khoa học từ lâu đã nghĩ rằng sẽ để lại những vết sẹo có thể nhìn thấy trên các mặt trăng của nó bằng cách bắn phá chúng bằng các hạt tích điện.
Tuy nhiên, các quan sát mới của Kính viễn vọng không gian Hubble về bốn mặt trăng lớn nhất của Sao Thiên Vương — Ariel, Umbriel, Titania và Oberon — không cho thấy dấu hiệu rõ ràng nào về thiệt hại do bức xạ dự kiến, Christian Soto thuộc Viện khoa học kính viễn vọng không gian ở Maryland, người đứng đầu nhóm phân tích, đã nói với các phóng viên vào thứ Ba (ngày 10 tháng 6) tại cuộc họp báo lần thứ 246 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ (AAS) ở Alaska.
Dựa trên dữ liệu từ chuyến bay ngang qua của tàu Voyager 2 của NASA vào năm 1986 và nhiều thập kỷ mô hình hóa, các nhà khoa học dự kiến các bán cầu sau của các vệ tinh của Sao Thiên Vương — các mặt đối diện với hướng di chuyển của chúng — sẽ bị tối đi rõ rệt do bức xạ. Ngược lại, các mặt dẫn đầu được dự kiến sẽ vẫn tương đối sáng hơn.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hai vệ tinh bên ngoài, Titania và Oberon, tối hơn ở các mặt dẫn đầu của chúng, ngược lại với những gì họ đã dự đoán. Họ nói rằng sự tối đi rõ ràng không phải đến từ từ trường của Sao Thiên Vương mà là từ bụi.
Dữ liệu của Hubble chỉ ra một sự trôi dạt chậm vào bên trong của bụi từ các vệ tinh bất thường xa xôi của Sao Thiên Vương, quay quanh hành tinh này từ 2,5 đến 13 triệu dặm (4 đến 20 triệu km). Soto cho biết những mặt trăng bên ngoài này liên tục bị các thiên thạch nhỏ bắn phá, khiến các hạt vật chất bay lên theo hình xoắn ốc dần dần vào bên trong trong hàng triệu năm. Khi Titania và Oberon di chuyển qua đám mây bụi khuếch tán này, chúng tích tụ các hạt chủ yếu ở phía trước của chúng.
"Hãy nghĩ đến việc lái xe rất nhanh trên đường cao tốc và côn trùng đập vào kính chắn gió của bạn — đó là những gì chúng ta đang thấy ở đây", Soto nói trong buổi họp báo.
Điều thú vị là các mặt trăng bên trong Ariel và Umbriel không có sự khác biệt đáng kể về độ sáng giữa mặt trăng dẫn đầu và mặt trăng theo sau các mặt — có thể là do bụi trôi không đến được chúng, nhờ được Titania và Oberon che chắn.
"Thu thập bụi — tôi thậm chí không ngờ mình lại đi sâu vào giả thuyết đó", Richard Cartwright, một nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Maryland, cho biết trong tuyên bố. "Nhưng bạn biết đấy, dữ liệu luôn làm bạn ngạc nhiên."
Về vai trò của từ trường mạnh mẽ của Sao Thiên Vương, các nhà nghiên cứu hiện nghi ngờ rằng tác động của nó có thể tinh tế hơn hoặc phức tạp hơn so với suy nghĩ trước đây. Nó vẫn có thể tương tác với các mặt trăng, nhưng không theo cách tạo ra sự tương phản mạnh trên bề mặt của chúng.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Sao Thiên Vương: Mọi thứ bạn cần biết về hành tinh lạnh nhất trong hệ mặt trời
— Có đại dương ẩn bên trong các mặt trăng của Sao Thiên Vương không? Sự dao động của chúng có thể cho chúng ta biết
— Một ngày trên Sao Thiên Vương thực sự dài hơn chúng ta nghĩ, Kính viễn vọng Hubble tiết lộ
"Sao Thiên Vương rất kỳ lạ, vì vậy chúng ta luôn không chắc chắn về mức độ tương tác thực sự của từ trường với các vệ tinh của nó", Cartwright cho biết trong tuyên bố.
Những phát hiện này làm nổi bật việc chúng ta vẫn biết rất ít về Sao Thiên Vương. Ngoại trừ chuyến bay ngang qua ngắn ngủi của Voyager 2 gần 40 năm trước, tình cờ trong một sự kiện Mặt Trời hiếm hoi, chưa có sứ mệnh chuyên dụng nào từng đến thăm hành tinh này.
Để tìm hiểu thêm, nhóm của Soto đã lên lịch các quan sát tiếp theo bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb trong năm tới. Sử dụng hình ảnh hồng ngoại, Webb sẽ quan sát kỹ hơn các mặt trăng tương tự, có khả năng xác nhận xem bụi, bức xạ hay sự kết hợp của cả hai đang định hình bề mặt của chúng.
"Tại sao chúng ta lại làm điều này?" Soto nói tại cuộc họp báo. "Ồ, Sao Thiên Vương rất kỳ lạ — vậy tại sao không?"
