Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble lần đầu tiên ghi nhận sự hình thành của một Điểm tối lớn trên Sao Hải Vương, báo cáo của các nhà nghiên cứu trong một nghiên cứu mới.
Hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble lần đầu tiên ghi nhận sự hình thành của một Điểm tối lớn trên Sao Hải Vương, báo cáo của các nhà nghiên cứu trong một nghiên cứu mới.
Giống như Điểm đỏ Lớn của Sao Mộc, Điểm tối lớn của Sao Hải Vương là những cơn bão hình thành từ các khu vực có áp suất khí quyển cao. Ngược lại, bão trên Trái đất hình thành xung quanh các khu vực có áp suất thấp.
Các nhà khoa học đã nhìn thấy tổng cộng sáu điểm tối trên Sao Hải Vương trong những năm qua. Voyager 2 đã xác định hai cơn bão vào năm 1989. Kể từ khi Hubble ra mắt vào năm 1990, nó đã chứng kiến thêm bốn cơn bão nữa.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học hành tinh đã phân tích những bức ảnh của Hubble về người khổng lồ băng được chụp trong nhiều năm qua và ghi lại sự phát triển của Great Dark Spot mới xuất hiện vào năm 2018.
Bằng cách nghiên cứu các đám mây đồng hành xuất hiện hai năm trước Great Dark Spot mới, các nhà nghiên cứu kết luận các điểm tối bắt nguồn sâu hơn nhiều trong bầu khí quyển của sao Hải Vương so với suy nghĩ trước đây.
Các hình ảnh của Hubble cũng giúp các nhà nghiên cứu xác định tần suất sao Hải Vương có các đốm đen và thời gian tồn tại của chúng. Những phát hiện mới cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn sâu sắc về hoạt động bên trong của các hành tinh khổng lồ băng kém hiểu biết nhưng cũng có ý nghĩa đối với việc nghiên cứu các ngoại hành tinh có kích thước và thành phần tương tự.
“Nếu bạn nghiên cứu các ngoại hành tinh và bạn muốn hiểu cách chúng hoạt động, bạn thực sự cần phải hiểu các hành tinh của chúng ta trước”, Amy Simon, một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland và là tác giả chính của nghiên cứu mới được công bố hôm nay trên tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý của AGU . “Chúng tôi có rất ít thông tin về Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.”
Một lịch sử của các đốm đen
Các nhà khoa học lần đầu tiên nhìn thấy một điểm tối lớn trên sao Hải Vương vào năm 1989, khi tàu thăm dò Voyager 2 của NASA bay qua hành tinh xanh bí ẩn. Khi tàu vũ trụ phóng to, nó chụp những bức ảnh về hai cơn bão khổng lồ đang hình thành ở bán cầu nam của sao Hải Vương. Các nhà khoa học gọi là cơn bão “The Great Dark Spot” và “Dark Spot 2.”
Chỉ năm năm sau, Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã chụp được những hình ảnh sắc nét về sao Hải Vương cho thấy cả Great Dark Spot cỡ Trái đất và Dark Spot 2 nhỏ hơn đã biến mất.
“Đó chắc chắn là một bất ngờ,” Simon nói. “Chúng tôi đã từng nhìn vào Great Red Spot của Sao Mộc, có lẽ đã ở đó hơn một trăm năm.”
Một Great Dark Spot mới xuất hiện trên Sao Hải Vương vào năm 2018, có kích thước và hình dạng gần giống với chiếc Voyager nhìn thấy năm 1989. Simon và các đồng nghiệp của cô đang phân tích hình ảnh Hubble về một điểm tối nhỏ hơn xuất hiện vào năm 2015 khi họ phát hiện ra những đám mây nhỏ màu trắng sáng trong khu vực nơi Great Dark Spot 2018 sẽ xuất hiện sau đó.
“Chúng tôi đã rất bận rộn để theo dõi cơn bão nhỏ hơn này từ năm 2015, đến nỗi chúng tôi không nhất thiết mong đợi sẽ sớm gặp một cơn bão lớn khác”, Simon nói.
Những đám mây trên cao được tạo thành từ các tinh thể băng metan, tạo cho chúng màu trắng sáng đặc trưng. Các nhà khoa học nghi ngờ những đám mây mêtan này đi kèm với những cơn bão hình thành những điểm tối, lơ lửng phía trên chúng theo cách những đám mây hình lăng trụ trên những ngọn núi cao trên Trái đất.
Tuổi thọ của một điểm
Simon và đồng tác giả Michael Wong và Andrew Hsu tại Đại học California Berkeley đã theo dõi các đám mây mêtan từ năm 2016 đến 2018. Họ đã tìm thấy những đám mây sáng nhất vào năm 2016 và 2017, trước khi Great Dark Spot mới xuất hiện.
Các mô hình máy tính của bầu khí quyển của sao Hải Vương đã cho thấy cơn bão càng sâu, những đám mây đồng hành của nó càng sáng hơn. Theo nghiên cứu mới, những đám mây trắng này xuất hiện hai năm trước Great Dark Spot và chúng mất đi một số độ sáng khi nhìn thấy được cho thấy những điểm tối có thể bắt nguồn sâu hơn nhiều trong bầu khí quyển của sao Hải Vương so với suy nghĩ trước đây, theo nghiên cứu mới.
Simon, Wong và Hsu cũng đã sử dụng hình ảnh từ Hubble và Voyager 2 để xác định thời gian những cơn bão này kéo dài và tần suất xảy ra. Họ báo cáo trong một nghiên cứu thứ hai được công bố hôm nay trên Tạp chí Thiên văn rằng họ nghi ngờ những cơn bão mới mọc lên trên Sao Hải Vương cứ sau 4 đến 6 năm. Mỗi cơn bão có thể kéo dài đến sáu năm, mặc dù tuổi thọ hai năm có nhiều khả năng, theo các phát hiện.
Tối so với đỏ
Những phát hiện mới cho thấy Great Dark Spots của Sao Hải Vương khác với Điểm Đỏ Lớn của Sao Mộc như thế nào. Vết đỏ lớn đã được quan sát từ ít nhất 1830 và có thể lên tới 350 năm. Các luồng phản lực mỏng trên Sao Mộc giữ cho Great Red Spot không bị phá vỡ và thay đổi vĩ độ; nó xoay quanh Sao Mộc nhưng không di chuyển về phía bắc hoặc phía nam.
Nhưng gió của sao Hải Vương hoạt động ở các dải rộng hơn nhiều trên khắp hành tinh, vì vậy những cơn bão như Great Dark Spot từ từ trôi qua các vĩ độ. Những cơn bão này thường lơ lửng giữa các tia gió xích đạo về phía tây và các luồng gió thổi về phía đông ở vĩ độ cao hơn trước khi gió mạnh kéo chúng ra xa nhau.
Các nhà khoa học hành tinh hy vọng nghiên cứu tiếp theo sẽ thay đổi hình dạng của xoáy và tốc độ gió trong các cơn bão hình thành các điểm tối. “Chúng tôi chưa bao giờ đo gió trực tiếp trong các xoáy tối của sao Hải Vương, nhưng chúng tôi ước tính tốc độ gió ở trong sân bóng là 328 feet (100 mét) mỗi giây, khá giống với tốc độ gió trong Great Red Spot của Sao Mộc”, ông Wong nói. Quan sát thường xuyên hơn bằng cách sử dụng Hubble sẽ giúp vẽ nên một bức tranh rõ ràng hơn về cách các hệ thống bão trên Sao Hải Vương phát triển, ông nói.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :