Cơn bão kèm sấm sét trên sao Thổ giải phóng nhiệt lượng cực lớn

Cơn bão lớn nhất và dữ dội nhất trong vòng 20 năm trở lại đây đã được phát hiện trên Sao Thổ. Dữ liệu đo lường ban đầu về cơn bão này được công bố trên trang bìa của tạp chí Nature, số ra ngày 7 tháng 7 năm 2011.

Đây là một điểm nhấn thêm cho dự án FWF đã thực hiện được khoảng 2 năm, với sự tài trợ bởi Quỹ khoa học Áo. Dự án FWF tập trung vào phân tích dữ liệu thu thập được từ Tàu thăm dò không gian Cassini của NASA. Tuy nhiên, cơn bão mới nhất này đang thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học nghiệp dư trên toàn cầu. Bởi, theo sự tính toán của các nhà khoa học thì cơn bão đã giải phóng khoảng 1 triệu lũy thừa 7 (đơn vị nhiệt lượng (j)). Hơn nữa, các phép đo cung cấp sự hỗ trợ cho một giả thuyết dự đoán các cơn bão trên sao Thổ diễn ra tùy theo mùa.

Đây không phải là một ngày đẹp trời trên Sao Thổ: Một cơn bão khổng lồ
đang phát triển ở Bắc bán cầu (Ảnh: NASA)

Các hành tinh khác cũng có thời tiết rất khác thường. Hiện nay, Viện nghiên cứu không gian của Viện Hàn lâm Khoa học Áo đang tập trung điều tra về các cơn bão có vẻ diễn ra theo mùa trên sao Thổ. Mục tiêu dự án FWF là tập trung vào đo điện khí quyển của sao Thổ. Dự án bắt đầu vào tháng 8 năm 2009, trong kế hoạch phân tích một trận giông bão cũ ở mức độ chi tiết. Tuy nhiên, công việc này vẫn tiếp diễn đến ngày 05 Tháng 12 năm 2010.

Vào ngày hôm đó, một công cụ để đo các sóng radio và plasma trên tàu thăm dò Cassini của NASA phát hiện tia chớp đầu tiên của một cơn bão đang hình thành ở bán cầu bắc của sao Thổ. Không ai nghĩ rằng đây sẽ là cơn bão lớn nhất mà Cassini đã từng đo được trên sao Thổ, do những bức ảnh đầu tiên được chụp bởi hệ thống còn dùng để chụp ảnh khoa học trên tàu thăm dò không gian Cassini, cho thấy 1 đám mây nhỏ, sáng. Hình ảnh này thậm chí đã được lấy tình cờ, theo Tiến sĩ Georg Fischer, người đứng đầu dự án FWF và là tác giả chính của bài báo được công bố trên trang bìa của tạp chí Nature, giải thích: "Không thể điều khiển máy ảnh theo tâm trạng của bạn được. Đây là sự trùng hợp tình cờ: khả năng máy ảnh chỉ đúng hướng vào đúng thời điểm, sẽ tốn thời gian để phân tích các bức ảnh này, vì thế, ngay lập tức tôi đã gửi đề nghị trợ giúp tới các nhà thiên văn học nghiệp dư trên toàn cầu. Tôi yêu cầu họ quan sát đám mây dông, trên từng tia sét cụ thể, để cùng nhau phân tích một cách chính xác."

Phản ứng nhanh nhạy này đã phát huy tác dụng, giúp cho chúng tôi có thể theo sự phát triển mạnh mẽ của cơn bão, Tiến sĩ Fischer giải thích: "Ba tuần sau khi phát hiện ra cơn bão, nó đã mở rộng trên hơn 10.000 km. Hai tháng sau đó, nó bao quanh toàn bộ hành tinh. Và bây giờ, 7 tháng sau khi phát hiện, nó bao gồm một khu vực rộng 4 tỷ km², tức là bằng 8 lần diện tích bề mặt của Trái đất."

(Ảnh minh họa: NASA)

Một phần quan trọng của dự án FWF là đo các hoạt động sét đánh nhờ vào sự trợ giúp của sóng radio phát ra. Sóng radio này, còn được gọi là Phóng điện Tĩnh điện Sao Thổ (SEDs), thường xảy ra trong thời gian ngắn, phát ra những sóng riêng biệt. Nhưng trong trường hợp này thì rất khác biệt, dãy các tia chớp riêng được phát ra nhanh đến nỗi sóng radio liên tục được phát ra chỉ để đo mà thôi. Có khi lên tới mười tia chớp mỗi giây. Tổng hợp tất cả các hoạt động sét đánh này, cơn bão đạt được năng lượng toàn phần khoảng 1 triệu lũy thừa 7 (hay là 10 luỹ thừa 24 (j)) trong 3 tháng đầu tiên của cơn bão, tương ứng với tổng số năng lượng mặt trời hàng năm đến Trái Đất.

Tiến sĩ Fischer cho rằng: Kích thước của cơn bão gây ấn tượng không kém gì thời gian và sự xác định vị trí của bão: "Tàu thăm dò không gian Cassini đã và đang quan sát Sao Thổ từ năm 2004, và trong khoảng thời gian này, các cơn giông bão chỉ được quan sát ở bán cầu Nam của Sao Thổ. Thời gian 1 năm ở Sao Thổ bằng 29,5 năm ở Trái đất, và tháng 8 năm 2009 bắt đầu vào mùa xuân ở Sao Thổ. Tôi đã giả thuyết rằng: giông bão sẽ chuyển sang bán cầu Bắc của Sao Thổ. Và những sự kiện xảy ra trong thời gian ngắn như hiện tại, đã ủng hộ cho giả thuyết này, tôi thật sự bị bất ngờ. Đây là một kết thúc thành công cho dự án FWF của chúng tôi."