Tân SinhTrang chủ
Một luồng xoáy hình lục giác kỳ lạ đã hình thành trên cực Bắc của sao Thổ khi bán cầu Bắc của hành tinh này bước vào mùa hè. Vòng xoáy địa cực này giống với một hình lục giác khác được phát hiện trước đó, cũng nằm ở cực Bắc của sao Thổ, nhưng thấp hơn trong khí quyển.
Hình lục giác ở cực Bắc của sao Thổ đang chuyển động được tàu vũ trụ Cassini phát hiện ra. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech/SSI)
Theo một nghiên cứu mới, luồng xoáy bất thường này đang chuyển động với tốc độ hàng trăm cây số trên những đám mây trong tầng bình lưu của bầu khí quyển bao quanh sao Thổ, dữ liệu được tiết lộ từ tàu không gian Cassini-Huygens. Làm thế nào và liệu những hình lục giác kỳ quái này có liên quan gì đến nhau hay không vẫn là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Leigh Fletcher, tác giả chính của nghiên cứu trên và là nhà khoa học hành tinh tại Đại học Leicester ở Anh, cho biết trong bài [Những phát hiện vĩ đại của Cassini: Ảnh đẹp nhất về sao Thổ và các mặt trăng của nó]: “Hình lục giác được sinh ra một cách tự nhiên và giống hệt nhau ở hai độ cao khác nhau, một cái thấp hơn trong tầng mây và một cái khác nằm cao trên tầng bình lưu, hay hình lục giác thực tế là một cấu trúc cao chót vót trải dài hàng trăm km”.
Tàu vũ trụ Cassini của NASA đã đến hệ sao Thổ năm 2004, khi đó là mùa hè ở bán cầu Nam và mùa Đông ở bán cầu Bắc. Thời điểm đó, tàu vũ trụ này đã ghi nhận một xoáy tròn, ấm, có cao độ ở cực Nam của sao Thổ nhưng không thấy gì ở cực Bắc.
Trước Cassini, phi thuyền Voyager của NASA đã tiết lộ một hình lục giác cực Bắc ở độ cao thấp hơn vào thập niên 1980. Hình lục giác đó là một làn sóng bền được cho là có liên quan đến vòng quay của sao Thổ, tương tự như cách quay của Trái Đất ảnh hưởng đến Dòng Cực Jet.
Tàu vũ trụ Cassini đã xem xét kỹ hơn hình lục giác dưới độ cao được phát hiện trước đó với một số dụng cụ, bao gồm Quang phổ kế hng ngoại tổng hợp (CIRS) – một thiết bị đo nhiệt độ và thành phần của các vật thể bằng cách chụp ánh sáng hồng ngoại.
<f
Điểm nhìn của Cassini về luồng xoáy hình lục giác kỳ lạ ở cực Bắc của sao Thổ. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech/SSI)
Nhưng vì thời điểm đó ở bán cầu Bắc sao Thổ là mùa Đông, nhiệt độ trong tầng bình lưu phía trên cực Bắc vào khoảng -158 độ C, quá lạnh để CIRS có thể quan sát chính xác. Nhiệt độ khắc nghiệt đồng nghĩa với việc Cassini phải chờ đến mùa hè, do đó, các khu vực cao độ của cực Bắc sao Thổ đã không được khám phá trong nhiều năm.
Sandrine Guerlet, đồng tác giả nghiên cứu và nhà nghiên cứu hành tinh tại Thư viện Khí tượng động ở Pháp cho biết: “Một năm ở sao Thổ dài bằng khoảng 30 năm trên Trái Đất, vì vậy mùa Đông cũng dài. Sao Thổ chỉ bắt đầu thoát khỏi mùa Đông ở bán cầu Bắc vào năm 2009 và dần dần ấm lên khi bán cầu Bắc gần đến mùa hè”.
Nhiều năm sau, khi nhiệt độ ở bán cầu Bắc của sao Thổ dần tăng lên, CIRS của Cassini đã phát hiện ra luồng xoáy vùng cực kì lạ nằm cao phía trên cực Bắc. Guerlet nói: “Khi luồng xoáy vùng cực ngày càng trở nên rõ ràng hơn, chúng tôi nhận thấy nó có các cạnh lục giác”.
Tàu Cassini đã chụp được hình ảnh của luồng xoáy hình lục giác ở cả cao độ thấp lẫn cao tại cực Bắc của sao Thổ, trong khi luồng xoáy được phát hiện nhiều năm trước tại cực Nam của sao Thổ lại là hình tròn. Sự khác biệt ở hai cực sao Thổ đã khiến các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng, có khả năng các quá trình vận hành ở hai cực của hành tinh này là khác nhau. Fletcher cho biết, các luồng xoáy khác nhau cho thấy hai cực không đối xứng hoặc xoáy cực Bắc vẫn đang tiếp tục phát triển sau khi tàu Cassini bị hủy vào tháng 9/2017.
Luồng xoáy mới được phát hiện không thể nào lại phát sinh từ một cột lục giác khổng lồ duy nhất trên cực Bắc sao Thổ được, bởi vì gió của hành tinh này thay đổi mạnh mẽ theo độ cao. Fletcher và các cộng sự của ông trước đó đã nghĩ rằng, các cơn sóng không thể di chuyển lên trên, giống như những cơn sóng của hình lục giác cực Bắc được phát hiện trước đó, vì vậy chúng sẽ vẫn bị mắc kẹt trong các tầng mây.
Nhưng sao Thổ lại cho thấy điều bất thường tiềm ẩn trong sự di chuyển của những cơn sóng.
Fletcher nói: “Sóng ‘thông tin’ có thể truyền hướng lên là do thông qua một quá trình biến mất dần, trong đó, sức mạnh của một đợt sóng sẽ phân tán dần theo độ cao, nhưng vẫn đủ mạnh để tiếp tục tồn tại trong tầng bình lưu”.
Việc làm sáng tỏ những bí ẩn về cách luồng xoáy lục giác cao của sao Thổ hình thành có thể giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về các hiệu ứng khí quyển, chẳng hạn như các hiện tượng xảy ra trong tầng khí quyển thấp có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường ở độ cao cao hơn.
Fletcher nói: “Chúng tôi đơn giản là cần biết nhiều điều hơn”.
