Một phương pháp mới đo tốc độ quay của những hành tinh khí lớn cho thấy ngày của Thổ tinh dài 10 giờ, 34 phút và 13 giây – ngắn hơn 5 phút so với những tính toán trước đây dựa trên từ trường của hành tinh.
Nghiên cứu, đượ công bố trên tạp chí Nature ngày 30 tháng 7, được thực hiện bởi một nhóm quốc tế do các nhà khoa học từ Đại học Oxford và Đại học Louisville (Hoa Kỳ)
Đo chuyển động quay của một hành tinh khí khổng lồ như Thổ tinh là một điều rất khó vì hành tinh không có bề mặt rắn để sử dụng như một điểm chuẩn. Đồng thời không giống Thổ tinh, từ trường của Thổ tinh nằm cùng chiều với trục quay của nó do đó sự dao động của từ trường không đưa ra đo đạc chính xác về chuyển động quay của phần sâu bên trong của hành tinh.
Phương pháp mới bắt đầu được sử dụng từ hơn 10 năm trước bởi Timothy Dowling thuộc Đại học Louisville khi đo chuyển động của những đám mây ammoniac trên bề mặt của Thổ tinh và trong nghiên cứu của giáo sư Peter Read thuộc Đại học Oxford, người đã sử dụng dữ liệu từ quang phổ kế hồng ngoại của tàu vũ trụ Cassini của NASA để nghiên cứu khí quyển của hành tinh từ năm 2004.
| Một phương pháp mới đo tốc độ quay của những hành tinh khí lớn cho thấy ngày của Thổ tinh dài 10 giờ, 34 phút và 13 giây – ngắn hơn 5 phút so với những tính toán trước đây dựa trên từ trường của hành tinh. (Ảnh: NASA) |
Giáo sư Peter Read thuộc Đại học Khoa vật lý Đại học Oxford, tác giả của bài báo, cho biết: “Chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi có thể kết hợp thông tin về những gì có thể nhìn thấy được trên bề mặt Thổ tinh với dữ liệu hồng ngoại của Cassini về phần sâu bên trong của hành tinh để xây dựng bản đầu không gian 3 chiều của gió trên Thổ tinh. Với bản đồ này chúng tôi có thể theo dõi làm thế nào những đợt sóng và xoáy lốc lớn hình thành trong khí quyển và từ đó có thể đo dược chuyển động quay của hành tinh”.
Tiến sĩ Read cho biết: “Có vẻ như thực tế rằng ngày trên Thổ tinh ngắn hơn 5 phút không là điều gì đáng kể, nhưng nó cho thấy một số đo đạc trước đây về tốc độ gió có thể lệch đến 160 dặm một giờ! Nó cũng có nghĩa rằng chu trình thời tiết trên Thổ tinh gần giống như những gì chúng ta quan sát thấy trên Mộc tinh, cho thấy, bất chấp những khác biệt, hai hành tinh có nhiều điểm chung hơn chúng ta nghĩ”.
Phát hiện mới có thể có ý nghĩa quyết định trong việc hiểu rõ phần sâu bên trong của hành tinh mà chuyển động quay của nó phức tạp hơn một vật thể rắn vì nó được hình thành từ khí lỏng. Phát hiện này cũng đưa ra đầu mối về quá trình tiến hóa của Thổ tinh và các hành tinh khí khổng lồ khác – ví dụ như Mộc tinh, Thiên Vương tinh và Hải vương tinh.
Tham khảo:
1. P. L. Read, T. E. Dowling & G. Schubert. Saturn's rotation period from its atmospheric planetary-wave configuration. Nature, 2009; DOI: 10.1038/nature08194