Tại sao sao Mộc không có những vòng đai lớn, rõ nét và đẹp như sao Thổ?

Khi bạn nghĩ về những đặc điểm mang tính biểu tượng của các hành tinh trong hệ mặt trời, một hình ảnh đặc trưng khiến bạn nhớ đến Sao Thổ có lẽ chính là những những vòng đai tuyệt đẹp bao quanh nó.

Tuy nhiên, có lẽ không nhiều người biết rằng “gã hàng xóm” to lớn kế bên của Sao Thổ là Sao Mộc cũng sở hữu những vòng đai bao quanh ở khu vực xích đạo. Nguyên nhân là bởi các vòng đai của sao Mộc quá mờ nhạt, đến mức khó có thể nhìn thấy trong hầu hết các bức ảnh mà chúng ta có được.

Thông thường một ngôi sao khí khổng lồ với kích thước cực lớn như Sao Mộc thường sẽ phải sở hữu những vành đai lớn hơn Sao Thổ. Sau nhiều năm ròng nghiên cứu chuyên sâu, các nhà khoa học đã tìm ra lý do tại sao dẫn đến hiện tượng này, và đó thực sự là một câu chuyện phức tạp.

“Bất cứ nhà thiên văn học nào khi nói về sao Mộc có lẽ cũng mang một sự tiếc nuối bởi hành tinh này không có những vành đai tuyệt đẹp có thể khiến sao Thổ phải ghen tị - điều mà đáng ra chúng phải có. Nếu vành đai của sao Mộc cũng to, đẹp như sao Thổ, chúng sẽ trông sáng hơn rất nhiều khi chúng ta quan sát, bởi vì bản thân hành tinh này cũng có kích thước hơn rất nhiều so với sao Thổ”, trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Stephen Kane của Đại học California, cho biết.

Để hiểu rõ hơn về sao Mộc và các vật chất quay quanh nó, giáo sư Kane và các cộng sự đã mô hình hóa 4 mặt trăng lớn nhất của sao Mộc: Ganymede, Callisto, Io và Europa. Họ cũng xem xét bản thân hành tinh và cùng phân tích xem mất bao nhiêu thời gian để các vòng đai hình thành xung quanh nó.

Kết quả cho thấy có vẻ như các mặt trăng lớn là nguyên nhân dẫn những vành đai mờ nhạt của Sao Mộc: “Chúng tôi phát hiện ra rằng các mặt trăng của Sao Mộc, trong đó có một mặt trăng lớn nhất trong hệ Mặt trời của chúng ta, sẽ phá hủy rất nhanh bất kỳ vành đai lớn nào có thể hình thành xung quanh hành tinh này". Trên thực tế, những hành tinh khối lượng lớn thường hình thành các mặt trăng lớn, điển hình là trường hợp của Sao Mộc. Nhưng sau đó chính các mặt trăng lớn này lại kìm hãm sự xuất hiện của các vành đai bụi xung quanh sao chủ.

Người ta cho rằng các vành đai của Sao Thổ và Sao Mộc cũng có thể hình thành và phát triển theo những cách khác nhau. Trong khi các nhà nghiên cứu ban đầu nghĩ rằng vành đai của Sao Thổ có thể là sự bổ sung gần đây của các hạt băng non, thì kết quả nghiên cứu mới với tàu thăm dò Cassini lại cho thấy quá trình này thực tế đã diễn ra từ rất lâu, và những vành đai này có khả năng được hình thành trong thời kỳ sơ khai của hệ Mặt Trời.

Tuy nhiên, sao Mộc thì lại khác. Các vành đai mờ nhạt của hành tinh này xuất hiện sau khi những thiên thạch nhỏ va chạm với các mặt trăng của nó, tạo ra những đám bụi lớn và dần định hình thành các vòng đai. Những hành tinh khí khác như sao Thiên Vương và sao Hải Vương trên thực tế cũng sở hữu những vòng đai mờ nhạt, nhưng cho đến hiện tại, các nhà khoa vẫn chưa rõ chúng hình thành như thế nào.

Nhìn chung, việc nghiên cứu vòng đai có thể giúp tìm hiểu về cách thức các hành tinh hình thành, cũng như quá trình phát triển của hệ mặt trời. Trong tương lai, các nhà khoa học dự định sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb để nghiên cứu chi tiết hơn về những khối băng khổng lồ của Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương. “Đối với chúng tôi, những nhà thiên văn học, các vòng đai này chính là những vết máu đổ trên hiện trường một vụ án. Khi chúng ta nhìn vào vòng đai của các hành tinh khổng lồ, đó là bằng chứng về một thảm họa hoặc sự kiện quan trọng nào đó đã xảy ra trong quá khứ”.