Bí ẩn mặt trăng khổng lồ: Sao Mộc có 4, Sao Thổ chỉ 1 do từ trường
Trong hệ Mặt Trời, Sao Mộc và Sao Thổ nổi tiếng với số lượng mặt trăng khổng khiếp, nhưng một nghịch lý lớn tồn tại: Sao Thổ sở hữu hơn 280 mặt trăng, nhưng chỉ có Titan đủ kích cỡ để được xếp vào loại "mặt trăng khổng lồ". Trong khi đó, Sao Mộc có tới 4 mặt trăng khổng lồ - Ganymede, Europa, Io, Callisto - trong tổng số hơn 100 mặt trăng. Một nghiên cứu mới đây trên tạp chí Nature Astronomy đã vén màn bí ẩn này, giải thích sự khác biệt đáng kinh ngạc dựa trên từ trường của hai hành tinh.
Từ trường quyết định số phận mặt trăng
Tiến sĩ Yuri Fujii từ Đại học Kyoto và Đại học Nagoya (Nhật Bản), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Các lý thuyết về sự hình thành vệ tinh đã đưa ra một số khả năng, nhưng các nghiên cứu gần đây về từ trường sao đã gợi ý về sự cần thiết phải xem xét lại các lý thuyết này". Cuộc tranh luận kéo dài xoay quanh sự bồi tụ liên quan đến từ trường và sự hình thành vệ tinh: Liệu một ranh giới nào đó có thể được hình thành trong đĩa vật chất bao quanh Sao Mộc thuở sơ khai hay không. Chính từ chiếc đĩa này, hơn 100 mặt trăng - và có thể là thêm nhiều mặt trăng chưa từng được quan sát - đã ra đời.
Để hiểu rõ sự tiến hóa nhiệt và sự biến đổi từ trường của Sao Mộc và Sao Thổ theo thời gian, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các mô phỏng số về cấu trúc bên trong khi chúng còn "trẻ" cũng như các đĩa bồi tụ từng bao quanh chúng. Từ đó, họ suy ra cách mà các vệ tinh hình thành và chuyển dịch quỹ đạo. Kết quả cho thấy sự khác biệt giữa các hệ vệ tinh lớn xung quanh Sao Mộc và Sao Thổ có thể được giải thích bằng cấu trúc đĩa khác nhau của chúng, bắt nguồn từ cường độ từ trường.
Sao Mộc tạo "vùng an toàn", Sao Thổ "bắt cóc" mặt trăng
Cụ thể, từ trường mạnh của Sao Mộc đã gây ra sự hình thành một khoang từ quyển trong đĩa bồi tụ. Điều này có thể đã giúp các mặt trăng khổng lồ được giữ ổn định, không bị cuốn vào bên trong hành tinh. Ngược lại, từ trường của Sao Thổ non trẻ quá yếu để tạo ra "vùng an toàn" đó. Vì vậy, chính hành tinh này đã tự "bắt cóc" các mặt trăng khổng lồ ở gần mình, kéo chúng lại gần và xé nát chúng bởi lực thủy triều. Chỉ có một mình Titan tồn tại được do quay quanh hành tinh mẹ với một quỹ đạo đủ rộng, tránh được số phận bi thảm này.
Theo các tác giả, phát hiện mới này không chỉ giải đáp bí ẩn lâu nay trong hệ Mặt Trời mà còn có thể giúp định hình các cuộc tìm kiếm các mặt trăng lớn ngoài hệ Mặt Trời trong tương lai. Họ dự đoán rằng các mặt trăng lớn sẽ nằm ở vị trí rất xa các hành tinh mẹ giống Sao Thổ, nơi từ trường yếu hơn không thể gây ra sự phá hủy. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc khám phá vũ trụ, nhấn mạnh vai trò quan trọng của từ trường trong sự hình thành và tiến hóa của các hệ hành tinh.
