Titan đang rời xa khỏi sao Thổ nhanh hơn 100 lần so với các dự đoán trước đây

Một công trình nghiên cứu được công bố mới đây cho biết, vệ tinh Titan của sao Thổ đang bay ra khỏi hành tinh mẹ nhanh hơn 100 lần so với dự đoán của các nhà khoa học. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hệ vệ tinh của Sao Thổ, và các vành đai của nó có thể đã trở nên linh hoạt hơn so với trước đây.

Theo một nghiên cứu mới, vệ tinh lớn nhất của sao Thổ được “sinh ra” khá gần với hành tinh này, nhưng trong suốt 4,5 tỷ năm, nó đã di chuyển ra vị trí mà nó đang quay xung quanh, khoảng 746.000 dặm (1,2 triệu km) từ hành tinh. Quỹ đạo của vệ tinh Sao Thổ hiện đang mở rộng ra xa khỏi hành tinh này với tốc độ nhanh hơn 100 lần so với dự đoán trước đây của các nhà khoa học. 

“Hầu hết các công trình nghiên cứu trước đây dự đoán rằng các vệ tinh như Titan hay vệ tinh Callisto của sao Mộc được hình thành ở khoảng cách quỹ đạo gần vị trí chúng ta thấy bây giờ”, theo Jim Fuller, trợ lý giáo sư vật lý thiên văn tại Caltech và là đồng tác giả của nghiên cứu mới. 

“Điều này ngụ ý rằng hệ vệ tinh của Sao Thổ, và các vành đai của nó có thể đã hình thành và trở nên linh hoạt hơn so với trước đây”.

Những vệ tinh tạo ra một lực hấp dẫn nhỏ trên các hành tinh mà chúng quay quanh, và kéo hành tinh theo. Sự tương tác hấp dẫn này cũng chính là nguyên nhân gây ra thủy triều trong các đại dương ở trên Trái đất. Trên hành tinh của chúng ta, ma sát bên trong Trái đất từ ​​sự giằng co này tạo ra nhiệt, làm thay đổi trường hấp dẫn của hành tinh. Điều này dần dần đẩy Mặt trăng ra xa Trái đất, khoảng 1,5 inch (3,8 cm) mỗi năm. 

Titan kéo sao Thổ theo cách tương tự, nhưng ma sát bên trong sao Thổ được cho là yếu hơn ở đây trên Trái đất vì thành phần khí của hành tinh. Nghiên cứu trước đây đã đề xuất rằng Titan di chuyển khỏi sao Thổ chỉ 0,04 inch (0,1 cm) mỗi năm. Tuy nhiên công trình mới này cho thấy Titan thực sự đang di chuyển khỏi hành tinh của nó với khoảng cách cực lớn 4,3 inch (11cm) mỗi năm. 

Trong công trình này, hai nhóm các nhà khoa học đã làm việc để đo quỹ đạo của Titan trong hơn 10 năm, với mỗi nhóm sử dụng một kỹ thuật khác nhau:

Một nhóm nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật gọi là chiêm tinh học, trong đó các nhà thiên văn học đo chính xác vị trí và chuyển động của các ngôi sao và các thiên thể khác để xác định vị trí của Titan liên quan đến các vật thể “gần đó”, như được thấy trong hình ảnh được chụp bởi tàu vũ trụ Cassini của NASA. 

Nhóm khác đã sử dụng phép đo phóng xạ, một tập hợp các kỹ thuật mà các nhà thiên văn học đo bức xạ điện từ, bao gồm cả ánh sáng khả kiến, để tính vận tốc của Cassini khi bị hấp dẫn bởi Titan. Biết vận tốc của tàu vũ trụ cho phép các nhà nghiên cứu đo ảnh hưởng lực hấp dẫn của Titan lên tàu. Điều này đã giúp nhóm nghiên cứu và đo lực hấp dẫn của Titan. 

“Bằng cách sử dụng hai bộ dữ liệu hoàn toàn độc lập – chiêm tinh và đo phóng xạ – và hai phương pháp phân tích khác nhau, chúng tôi đã thu được kết quả hoàn toàn tương đồng”, Valéry Lainey, tác giả chính của bài báo làm việc với nhóm chiêm tinh cho biết trong cùng một tuyên bố. Lainey trước đây đã làm việc với Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California và hiện làm việc tại Đài thiên văn Paris ở Pháp. 

Những phát hiện này cũng phù hợp với một lý thuyết mà Fuller đề xuất vào năm 2016, ước tính rằng việc di cư ra ngoài của Titan đang diễn ra nhanh hơn nhiều so với dự đoán trước đây. Theo lý thuyết này, Titan “ép” sao Thổ bởi lực hấp dẫn theo cách khiến hành tinh này dao động, và năng lượng từ những dao động này sẽ khiến vệ tinh [của sao Thổ] di chuyển nhanh hơn dự kiến ​​trước đó. 

Dữ liệu từ Cassini tiết lộ rằng một đại dương nước lỏng nằm sâu, có nghĩa là Titan có khả năng duy trì sự sống.

Lương Phong(t/h)