Gửi bình luận
Tàu không gian Cassini-Huygens được phóng năm 1997 đã tới quỹ đạo của Sao Thổ vào năm 2004 và làm việc liên tục tại đó cho tới tận khi kết thúc nhiệm vụ vào năm 2017. Một trong những công cụ khoa học quan trọng mà nó mang theo là bộ phân tích bụi vũ trụ (viết tắt là CDA).
Sử dụng dữ liệu từ CDA, các nhà nghiên cứu so sánh chúng với lượng bụi trong vùng không gian bao quanh Sao Thổ để xác định khoảng thời gian mà bụi đã bắt đầu bám vào các vành. Qua đó họ nhận thấy các vành này mới chỉ tồn tại cách đây tối đa là 400 triệu năm, và thậm chí có thể mới 100 triệu năm trước. Khoảng thời gian này có vẻ dài, nhưng thực tế là nó chưa được một phần mười tuổi của Hệ Mặt Trời. Điều đó có nghĩa là các vành không hình thành cùng lúc với Sao Thổ và các hành tinh khác. Hay nói cách khác, tới 90% thời gian sống đã qua của Sao Thổ là khi nó không hề có vành bao quanh.
Vậy các vành này ra đời như thế nào?
Theo các nhà khoa học, đã có một va chạm lớn diễn ra giữa các vệ tinh của Sao Thổ, khiến một lượng lớn vật chất bị ném vào không gian. Ứng viên đáng chú ý nhất cho kịch bản này là Mimas, một vệ tinh cỡ trung bình của Sao Thổ. Nó có một hố va chạm rộng 130 km - là một trong những hố va chạm lớn nhất Hệ Mặt Trời, bằng chứng của một va chạm dữ dội trong quá khứ với một thiên thể khác. Thành phần của thiên thể này cũng chứa rất nhiều nước ở dạng băng, cho thấy rất có thể chính những mảnh vụn đó đã được rải ra và tạo thành hệ vành đai của Sao Thổ.
Va chạm giữa các hạt bụi với băng khi rơi vào vành ở vận tốc rất cao làm nhiều hạt băng nhỏ bị vỡ ra từ hạt lớn hơn. Bức xạ tử ngoại từ Mặt Trời khiến những mạnh nhỏ này bị ion hóa và tích điện giống như hiệu ứng quang điện. Giống như Trái Đất, Sao Thổ cũng có từ trường, và do đó những hạt băng tích điện này sẽ được giải phóng khỏi các vành và cuốn vào từ trường của hành tinh.
Cuối cùng, từ trường cộng với lực hấp dẫn mạnh mẽ của Sao Thổ khiến những mảnh băng nhỏ này rơi vào khí quyển của hành tinh như những trận mưa - thứ đã được quan sát lần đầu từ những năm 1980 bởi Voyager 1 và Voyager 2.
Theo ước tính của các nhà nghiên cứu dựa trên dữ liệu từ CDA, các vành sẽ tiếp tục dội mưa vào Sao Thổ và khiến chúng cuối cùng biến mất sau 100 triệu năm nữa hoặc hơn - trừ khi có thứ gì đó khác bổ sung thêm vào cho chúng.
Bryan
Theo Phys.org
