Làm thế nào sao Thổ có các vòng tròn?

Các lớp băng trượt khỏi một mặt trăng đã biến mất từ lâu có thể đã cung cấp những nguyên liệu thô cho các vòng Sao Thổ và các vệ tinh bên trong trước khi người em song sinh là Titan đâm sầm vào hành tinh mẹ, một nghiên cứu mới cho biết.
 

Một mô hình máy tính tinh vi đã chứng minh làm thế nào mà các lực thủy triều trên sao Thổ có thể bóc đi những lớp băng bên ngoài của một mặt trăng lớn vốn đã chiếm một phần đất của hành tinh này. Sau khi kéo các lớp băng ra, lực hấp dẫn của sao Thổ có thể đã tiêu diệt lõi silicat của Mặt trăng, kéo nó gần hơn và gần hơn nữa, cho đến khi nó va mạnh vào hành tinh, mô phỏng cho thấy.

Lý thuyết này chiếm gọn lý do tại sao các vòng tròn Sao Thổ gần như là nước đá tinh khiết, trong khi hầu hết các vật thể ở phần đó của hệ mặt trời là hỗn hợp pha trộn của băng và đá.

Aurelien Crina, nhà khoa học hành tinh thuộc Đại học Nice Sophia-Antipolis, Pháp, lưu ý rằng các lớp băng trượt ra khỏi mặt trăng có thể đã xoáy thành các vòng tròn có kích thước lớn hơn khoảng 1.000 lần so với những gì chúng ta thấy hiện nay.

"Mô hình thông minh này có thể cung cấp các liên kết khuyết thiếu giữa một bộ kết quả quan sát và các kết quả lý thuyết vốn đã thay đổi hiểu biết của chúng ta về các vòng tròn Sao Thổ," Crida viết trong một bài đánh giá về nghiên cứu này trên tờ Nature số mới nhất.

Nghiên cứu này về lâu dài có thể không hoàn toàn là lý thuyết. Tàu vũ trụ Cassini của NASA quay quanh quỹ đạo Sao Thổ, vốn đã nghiên cứu về hành tinh này và những vòng tròn của nó và các mặt trăng từ năm 2004, sẽ dành giai đoạn cuối đời của nó để quay quanh bên trong vòng đai chính.

"Chúng tôi nghĩ rằng có khoảng cách rộng khoảng 3.000 km giữa bầu khí quyển của hành tinh và vòng tròn D, vòng tròn gần sao Thổ nhất", Linda Spilker, nhà khoa học thuộc dự án Cassini ở Viện động cơ phản lực của NASA tại Pasadena, California, cho biết.

Từ quan điểm đó, Cassini sẽ có thể thực hiện các phép đo chưa từng thấy về mật độ của các vòng tròn, thông tin mà sau đó có thể được sử dụng để bác bỏ hoặc củng cố các mô hình máy tính được phát triển bởi nhà khoa học hành tinh Robin Canup với Viện Nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado.

Lý thuyết của bà là lý thuyết mới nhất liên quan đến việc sao Thổ đã có các vòng tròn bao quanh mình như thế nào, mà những vòng tròn này vốn được cho là đã hình thành các mặt trăng bên trong. Các giả thuyết khác: Những vòng tròn là những phần còn lại của một mặt trăng bên trong đã bị phá hủy bởi một thiên thạch hoặc các vật thể khác; Những vòng tròn được hình thành từ phần còn lại của một sao chổi đã bị phá hủy; Những vòng tròn được hình thành cùng một lúc với sao Thổ và các hành tinh khác trong hệ mặt trời .

Biết được có bao nhiêu vật chất trong các vòng tròn sẽ là một bước tiến quan trọng để tìm ra lời giải cho câu đố, Spilker nói.

"Cassini sẽ có thể đo được kích thước của các vòng tròn tới vài phần trăm," nhà khoa học hành tinh Jeff Cuzzi thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames tại Moffett Field, California nói. "Sẽ không có câu hỏi về kích thước của các vòng tròn. Chúng tôi sẽ biết".