Sao Thiên Vương từng bắn ra một bong bóng khí gas lớn gấp 22.000 lần Trái đất

Sự kiện này xảy ra vào năm 1986, và nó có thể tái diễn.

uranus

Trên tấm bản đồ hệ mặt trời ngày một phồng to ra của các nhà nghiên cứu, có một điểm trống khổng lồ. Trong hơn 2 thập kỷ qua, nhiều đội tàu thăm dò đã đo đạc những cơn địa chấn trên Sao Hỏa, quan sát vành đai đá của Sao Thổ và những dòng chảy nóng trên Sao Mộc, cũng như nghe được nhịp đập của Sao Diêm Vương. Nhưng còn Sao Thiên Vương thì sao? Hình ảnh chúng ta có được về hành tinh này hầu như chẳng thay đổi mấy ngoài một quả bóng xanh dương trơn láng được chụp bởi các thiết bị cũ kỹ trên tàu Voyager 2 vào năm 1986.

Nhưng năm ngoái, khi lướt qua kho lưu trữ của NASA, hai nhà khoa học nghiên cứu hành tinh đã để ý thấy một thứ mà các phân tích trước đó đã bỏ qua – một đốm trong từ trường của Sao Thiên Vương, như thể tàu thăm dò vừa bay xuyên qua một dạng bong bóng từ tính vậy. Kết quả mới này, vốn được công bố vào mùa hè năm ngoái trên tạp chí Geophysical Research Letters, xuất hiện trong bối cảnh các nhà khoa học hành tinh đang bắt đầu chuyển trọng tâm nghiên cứu sang những bí ẩn sâu xa nhất thuộc lĩnh vực hành tinh học.

"Sứ mệnh Cassini (lên Sao Thổ) đã kết thúc, và mọi người bắt đầu nói rằng ‘rồi, chúng ta làm gì tiếp đây'" – Heidi Hammel, một nhà thiên văn học hành tinh và là Phó Chủ tịch mảng Khoa học tại Hiệp hội Nghiên cứu Thiên văn của các trường Đại học, cho biết. "Mọi người đang chuyển sự chú ý vào các hành tinh khác và mày mò lại dữ liệu cũ".

Gina DiBraccio và Daniel Gershman thuộc Trung tâm Goddard Space Flight của NASA là hai nhà nghiên cứu như vậy. Thôi thúc bởi sự hào hứng ngày một tăng lên của cộng đồng nghiên cứu thiên văn đối với các hành tinh ngoài rìa, họ đã dành hàng giờ đồng hồ tự tay xử lý những dữ liệu đã 30 năm tuổi theo một cách mới. Các nhà nghiên cứu của Voyager đã tính toán lực của từ trường dưới góc nhìn tổng thể - DiBraccio nói – do đó những biến số ngắn trong kết quả của máy đo từ trường đã bị xem như những sai sót. Nhưng khi zoom vào những khoảng lồi lõm đó, DiBraccio và Gershman đã phát hiện ra một khoảng dài khoảng 60 giây khá đặc biệt trong quãng thời gian 45 giờ mà tàu Voyager 2 bay ngang qua Sao Thiên Vương, nơi từ trường tăng lên và giảm xuống ngay lập tức một cách đáng chú ý. "Cô có nghĩ đó có thể là một plasmoid hay không?" – Gershman đã hỏi DiBraccio như vậy.

Plasmoid là những quả cầu khí tích điện bị thổi bay vào không gian khi gió mặt trời tràn qua các hành tinh. Mất đi những quả cầu như vậy có thể khiến một thế giới bị biến đổi đáng kể trong suốt một quãng thời gian dài, và nghiên cứu về chúng có thể cho chúng ta thông tin về cách các hành tinh tồn tại và chết đi. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra chúng đang bắn ra từ nhiều hành tinh khác nhau, nhưng "cú ợ" từ tính mà Voyager 2 bay xuyên qua là plasmoid đầu tiên từng thấy trên Sao Thiên Vương. "Chúng tôi biết Uranus nhiều khả năng có các plasmoid; tuy nhiên, chúng tôi không biết chính xác chúng trông ra sao" – DiBraccio nói.

Lúc này, DiBraccio mới nhớ ra rằng thứ họ vừa phát hiện ra trông khá giống những thứ rò rỉ từ Sao Thổ hoặc Sao Mộc, nhưng với khối lượng lớn hơn (plasmoid này hình thành nên một khối hình trụ với kích thước lớn hơn gần 22.000 Trái đất).

Nhiều khám phá khác tương tự hẳn vẫn còn tồn tại trong kho lưu trữ, chờ đợi được phân tích lại. "Hầu hết dữ liệu của Voyager 2 đều sẵn có trong Hệ thống Dữ liệu Hành tinh của NASA" – DiBraccio nói – "và có khả năng còn rất nhiều thứ vẫn cần được nghiên cứu tiếp".

Sao Thiên Vương là một trong những hành tinh cần được nghiên cứu nhiều hơn nữa. Vào năm 2014, Erich Karkoschka, một nhà thiên văn học tại Đại học Arizona, đã xem xét lại các hình ảnh của Voyager 2 bằng các kỹ thuật xử lý hiện đại. Khi ghép 1.600 hình ảnh lại với nhau và tăng độ tương phản của chúng, Karkoschka phát hiện ra rằng có một thế giới giống như cao su với những đám mây như kẹo sọc nằm ẩn bên trong quả bóng màu xanh dương trơn láng mà chúng ta vẫn thường thấy.

uranus

Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương

Ngoài việc là một hành tinh phức tạp không lường được, Sao Thiên Vương còn khá kỳ lạ. Trong khi các hành tinh khác xoay, thì nó lại lăn, nghiêng về một bên với các cực hướng về hoặc hướng ra xa mặt trời. Từ trường của nó cũng cực kỳ điên loạn, lệch khỏi trung tâm hành tinh và nghiêng một góc 60 độ về một phía. Các nhà thiên văn học hành tinh không thể thấy được từ trường đó từ Trái đất, dù rằng Kính thiên văn Hubble thỉnh thoảng có thể chụp được một bức ảnh gián tiếp về nó thông qua cực quang của Sao Thiên Vương – vốn có thể phát sáng từ khá xa các cực.

Nhóm nghiên cứu Voyager ban đầu cho rằng sự kỳ quặc của từ trường có mối liên hệ nào đó với tư thế như nằm sấp của Sao Thiên Vương, nhưng khi tàu vũ trụ bay qua Sao Hải Vương (vốn đứng thẳng) ba năm sau đó, nó vẫn nhận thấy sự không tương xứng giữa hành tinh và từ trường. Và nay, các nhà nghiên cứu nhận định có một thứ gì đó bên trong cơ chế nội tại của các hành tinh hẳn đã khiến từ trường của chúng khác nhau như vậy.

Thế hệ các nhà khoa học hành tinh tiếp theo có lẽ sẽ phải củng cố giả thuyết đó, khi mà chúng ta đang tìm cách đưa thêm một tàu tham dò độc lập lên Sao Thiên Vương hoặc Sao Hải Vương. Những bản phác thảo sơ bộ về các sứ mệnh này đã được đăng tải vào năm 2018 và hồi đầu tuần trước. Và DiBraccio nói rằng sẽ còn nhiều kế hoạch tương tự như vậy nữa. Giấc mơ của các nhà khoa học là gửi một tàu quỹ đạo kiểu Cassini để bay quanh các hành tinh này trong nhiều năm liên tục, khảo sát từ trường của chúng, và nghiên cứu về luồng nhiệt chúng tỏa ra. Tàu thăm dò cũng sẽ mang theo ít nhất một tàu nhỏ hơn để bay thẳng vào bầu khí quyển hành tinh. Tại đó, nó có thể đo đạc liệu có còn các khí gas vô hình sót lại từ quá trình hình thành hành tinh hay không.

Và nếu tàu quỹ đạo này được phóng lên Sao Hải Vương, nó có thể sẽ giao cắt với đường đi của mặt trăng bí ẩn Triton (chứ không phải Titan, mặt trăng của Sao Thổ), vốn có thể có một đại dương ngầm bên dưới.

Tìm hiểu những vùng rìa của thái dương hệ chưa bao giờ được thực hiện với sự phấn khích như hiện nay. NASA thường lên kế hoạch ưu tiên khám phá các hành tinh qua từng thập kỷ, và họ hiện đang chọn mục tiêu cho những năm cuối thập kỷ 2020 và đầu 2030. Trong khi đó, ngành khoa học về ngoại hành tinh đang bùng nổ, và tầm quan trọng của Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương đã không còn là những thực thể kỳ lạ trong hệ thống như trước nữa.

Các nhà nghiên cứu ngày nay biết rằng các thế giới "Tiểu Hải Vương" là loại hành tinh phổ biến nhất trong vũ trụ. Và nhiều trong số các thế giới này khả năng là những hành tinh băng giá khổng lồ giống với bộ đôi xanh dương to lớn của chúng ta. Không như các hành tinh khí gas khổng lồ, vốn chủ yếu bao gồm hydrogen và helium, những hành tinh này phần lớn được cấu thành từ các phân tử nặng hơn như nước và ammonia. Nếu các nhà nghiên cứu muốn hiểu được những yếu tố đã khiến những thế giới như thế này trở nên rất phổ biến trong các hệ thống khác – và tại sao thái dương hệ của chúng ta lại lẻ loi đến vậy – họ sẽ phải tìm hiểu mọi thứ có thể từ Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Nhưng vũ trụ của chúng ta rất rộng lớn, và để làm được những điều đó sẽ tốn rất nhiều thời gian cũng như cần những kế hoạch lâu dài. Ánh sáng mặt trời ở những vùng như vậy là quá yếu, không đủ cung cấp năng lượng cho các tấm pin năng lượng mặt trời, do đó năng lượng hạt nhân là giải pháp duy nhất đối với các sứ mệnh kéo dài nhiều năm trời. Và hàng tỷ dặm đơn giản là một khoảng cách quá xa. "Kể cả với những tên lửa tốt nhất của chúng ta hiện nay, và sự hỗ trợ từ trọng lực, vẫn sẽ mất cả thế kỷ mới đến được đó" – Hammel nói. Cô kỳ vọng sẽ được thấy một tàu thăm dò được phóng lên các hành tinh xa xôi kia, ngay cả khi cô sẽ không thể nghiên cứu được các dữ liệu chúng gửi về Trái đất một ngày nào đó. "Hầu hết chúng ta đều suy nghĩ trước hàng thập kỷ" – cô nói.

Bằng chứng về các plasmoid trên Uranus ẩn sâu trong dữ liệu của Voyager 2 trong suốt 30 năm trời trước khi DiBraccio và Gershman tìm thấy. Có lẽ lần tiếp theo chúng ta tìm thấy một hành tinh băng khổng lồ sẽ không mất đến 20 năm, và bất kỳ nhà nghiên cứu nào có khả năng tìm kiếm thêm được nhiều thông tin từ khối dữ liệu xa xưa kia có lẽ còn chưa được sinh ra. Hình dung ra những khám phá mà loài người sẽ thu được trong tương lai mang lại cho những nhà thiên văn như Hammel một góc nhìn lâu dài thú vị. "Tôi mơ về việc khám phá Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, và tôi mơ về những kính thiên văn vũ trụ kỳ vĩ" – Hammel nói. "Đó là cách chúng ta vượt qua những thời điểm khó khăn. Chúng ta mơ về tương lai".

Minh.T.T (theo Popsci)

 

Đánh giá gần đây
Đọc nhiều nhất Phản hồi nhiều nhất

1 Mổ ấm siêu tốc 80.000 đồng và 500.000 đồng để xem khác nhau thế nào

2 iPhone 12 Pro và iPhone 12 Pro Max trình làng: Đã có 5G, thêm cảm biến LiDAR, màn hình phủ gốm, giá từ 23 triệu đồng

3 Từ việc cắt bỏ củ sạc nhanh lộ ra “bộ mặt thật” của Apple

4 "Mổ" trạm BTS 5G của Huawei cho thấy đại gia công nghệ Trung Quốc phụ thuộc vào Mỹ như thế nào

5 Chiến đấu cơ Trung Quốc "nhái" được ngoại hình F-35, nhưng còn lâu mới sánh ngang hàng Mỹ

Tin Liên quan
Các tin khác
a
Xem thêm
Góc nhìn VNREVIEW