Các nhà thiên văn học lần đầu tiên quan sát thấy hiện tượng cực quang được thúc đẩy bởi các luồng gió xoáy trên bầu khí quyển của sao Thổ.
Cực quang thường được tạo ra do sự tương tác của các hạt năng lượng chảy từ từ quyển của hành tinh vào bầu khí quyển của nó. Trên Trái đất, các hạt này bắt nguồn từ Mặt trời, trong khi ở sao Mộc và sao Thổ, chúng đến từ các vụ phun trào núi lửa trên mặt trăng của các hành tinh.
Tuy nhiên, trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Geophysical Research Letters, các nhà thiên văn học do Nahid Chowdhury từ Đại học Leicester của Anh cho biết đã phát hiện một loại cực quang mới trên sao Thổ gây ra bởi các luồng gió xoáy ở chính bầu khí quyển của hành tinh này, điều chưa từng được quan sát trước đây.
Hình ảnh hồng ngoại cho thấy cực quang ở cực nam của sao Thổ. (Ảnh: NASA/Đại học Leicester).
Khám phá mới không phải tình cờ mà dựa trên "một số lý thuyết ban đầu về cực quang". Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Máy đo quang phổ hồng ngoại gần (NIRSPEC) của Đài quan sát Keck trên đảo Mauna Kea ở Hawaii để quan sát các luồng gió xoáy xung quanh bầu khí quyển của sao Thổ và đo sự phát xạ tia hồng ngoại từ khu vực này, sau đó sử dụng để lập bản đồ các kiểu thời tiết của hành tinh.
Nghiên cứu chỉ ra hệ thống thời tiết của sao Thổ được điều khiển bởi năng lượng từ khí quyển, với gió trong tầng điện ly (nằm bên dưới từ quyển), tạo ra cực quang trên hành tinh. Những cơn gió xoáy dường như cũng là nguyên nhân gây ra tốc độ quay thay đổi của sao Thổ, khiến các nhà nghiên cứu khó xác định được ngày kéo dài bao lâu trên hành tinh có vành đai này.
Nhiều tàu vũ trụ khác nhau - bao gồm hai tàu thăm dò Voyager và Cassini của NASA - đã cố gắng đo tốc độ quay của sao Thổ bằng cách theo dõi các xung phát xạ vô tuyến từ bầu khí quyển, thứ có thể được sử dụng để xác định độ dài ngày của hành tinh. Tuy nhiên, tốc độ của các xung này đã thay đổi trong nhiều thập kỷ giữa các lần quan sát bằng các tàu vũ trụ khác nhau.
"Sự hiểu biết về vật lý của hành tinh cho chúng ta biết tốc độ quay thực sự của sao Thổ không thể tạo ra thay đổi nhanh chóng, vì vậy phải có điều gì đó độc đáo và kỳ lạ xảy ra. Một số lý thuyết đã được đưa ra kể từ khi sứ mệnh Cassini của NASA cố gắng giải thích cơ chế đằng sau những chu kỳ quan sát được này. Nghiên cứu mới đại diện cho phát hiện đầu tiên của động cơ cơ bản nằm trong bầu khí quyển trên của sao Thổ, thứ tiếp tục tạo ra cả cực quang và các chu kỳ quan sát được của hành tinh", Chowdhury cho biết trong một tuyên bố.
Tác giả chính của nghiên cứu nói thêm rằng, kết quả này sẽ khiến giới thiên văn học phải suy nghĩ lại các lý thuyết về kiểu thời tiết khí quyển địa phương và mối liên hệ có thể có giữa chúng với cực quang, không chỉ trên các hành tinh của Hệ Mặt trời mà còn trên các thế giới quay quanh những ngôi sao khác trong thiên hà của chúng ta.