Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Phân tích mới cho thấy, khi Cassini của NASA gần với Sao Thổ trong năm cuối cùng của nó, tàu vũ trụ đã cung cấp chi tiết phức tạp về hoạt động của các vành đai phức tạp của Sao Thổ.
Mặc dù nhiệm vụ kết thúc vào năm 2017, khoa học vẫn tiếp tục chảy từ dữ liệu thu thập được. Một bài báo mới được xuất bản ngày 13 tháng 6 trên Science mô tả kết quả từ bốn nhạc cụ Cassini lấy các quan sát gần nhất của họ về các vòng chính.
Các phát hiện bao gồm các chi tiết đẹp của các tính năng được điêu khắc bởi các khối được nhúng trong các vòng. Hoạ tiết và hoa văn từ vón cục đến giống như rơm bật ra khỏi hình ảnh đặt ra những câu hỏi về các tương tác đã định hình chúng. Bản đồ mới tiết lộ cách màu sắc, hóa học và nhiệt độ thay đổi trên các vòng.
Giống như một hành tinh đang được xây dựng bên trong một đĩa vật liệu tiền điện tử, các mặt trăng nhỏ được nhúng trong các vành của Sao Thổ (được đặt tên từ A đến G, theo thứ tự khám phá của chúng) tương tác với các hạt xung quanh chúng. Theo cách đó, bài báo cung cấp thêm bằng chứng cho thấy các vòng là một cửa sổ vào các quá trình đĩa vật lý thiên văn hình thành nên hệ mặt trời của chúng ta.
Các quan sát cũng làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của các nhà khoa học về hệ thống Sao Thổ phức tạp. Các nhà khoa học kết luận rằng ở rìa ngoài của các vòng chính, một loạt các vệt tương tự được tạo ra trong vòng F có cùng chiều dài và hướng cho thấy chúng có khả năng gây ra bởi một đàn va chạm mà tất cả đều đập vào vòng đó thời gian. Điều này cho thấy chiếc nhẫn được định hình bởi các dòng vật chất quay quanh Sao Thổ chứ không phải là các mảnh vụn sao chổi (di chuyển xung quanh Mặt trời) xảy ra đâm vào các vòng.
Những chi tiết mới này về cách các mặt trăng điêu khắc các vòng theo nhiều cách khác nhau cung cấp một cửa sổ cho sự hình thành hệ mặt trời, nơi bạn cũng có các đĩa phát triển dưới ảnh hưởng của khối lượng được nhúng trong chúng.
Bí ẩn trường tồn
Đồng thời, những câu đố mới đã xuất hiện và những bí ẩn cũ đã đào sâu với những nghiên cứu mới nhất. Các hình ảnh vòng cận cảnh tập trung vào ba kết cấu riêng biệt – vón cục, mịn màng và sọc – và làm rõ rằng các kết cấu này xảy ra trong các vành đai có ranh giới sắc nét. Nhưng tại sao? Ở nhiều nơi, các vành đai không được kết nối với bất kỳ đặc điểm vòng nào mà các nhà khoa học đã xác định được.
Tác giả chính của nhà khoa học Cassini Matt Tiscareno ở SETI cho biết: “Điều này cho chúng ta biết cách các chiếc nhẫn trông không chỉ là một chức năng của bao nhiêu vật liệu. Phải có một cái gì đó khác biệt về đặc điểm của các hạt có lẽ ảnh hưởng đến những gì xảy ra khi hai hạt vòng va chạm vào nhau. Và chúng tôi chưa biết nó là gì.”
Dữ liệu được phân tích được thu thập trong các quỹ đạo vòng tròn (tháng 12 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017) và “trận chung kết lớn” (tháng 4 đến tháng 9 năm 2017) khi Cassini bay ngay trên đỉnh mây của sao Thổ. Khi tàu vũ trụ sắp hết nhiên liệu, nhóm nhiệm vụ đã cố tình lao nó vào bầu khí quyển của hành tinh vào tháng 9 năm 2017.
Máy quang phổ ánh xạ nhìn thấy và hồng ngoại (VIMS) của Cassini đã khám phá ra một bí ẩn khác. Máy quang phổ chụp ảnh các vòng trong ánh sáng nhìn thấy và cận hồng ngoại đã xác định các dải băng nước yếu bất thường ở phần ngoài cùng của vòng A. Đó là một bất ngờ bởi vì khu vực này được biết là có độ phản chiếu cao, thường là dấu hiệu của băng ít bị ô nhiễm và do đó các dải băng nước mạnh hơn.
Bản đồ quang phổ mới cũng làm sáng tỏ thành phần của các vòng. Và trong khi các nhà khoa học đã biết rằng nước đá là thành phần chính, bản đồ quang phổ loại trừ băng amoniac và băng metan có thể phát hiện được làm thành phần. Nhưng nó cũng không thấy các hợp chất hữu cơ – một điều ngạc nhiên, do vật chất hữu cơ mà Cassini đã phát hiện ra đang chảy từ vòng D vào bầu khí quyển của Sao Thổ.
Phil Nicholson, nhà khoa học Cassini VIMS của Đại học Cornell ở Ithaca, New York, nói: “Nếu các chất hữu cơ ở đó với số lượng lớn – ít nhất là trong các vòng A, B và C chính – chúng ta sẽ thấy chúng. Tôi chưa bị thuyết phục rằng chúng là thành phần chính của các vòng chính.”
Nghiên cứu báo hiệu sự khởi đầu của kỷ nguyên tiếp theo của khoa học Cassini, Jeff Cuzzi thuộc Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA, người đã nghiên cứu các vành đai của Sao Thổ từ những năm 1970 và là nhà khoa học liên ngành cho các nhiệm vụ của Cassini.
Cuzzi chia sẻ: “Chúng tôi thấy rất nhiều, và gần hơn, và chúng tôi đang nhận được những câu đố mới và thú vị hơn. Chúng tôi mới giải quyết giai đoạn tiếp theo, đang xây dựng các mô hình tiến hóa vòng mới, chi tiết – bao gồm cả tiết lộ mới từ dữ liệu của Cassini rằng các vành đai trẻ hơn nhiều so với Sao Thổ.”
Các quan sát mới cho các nhà khoa học một cái nhìn thậm chí gần gũi hơn về các vòng so với trước đây và mỗi lần kiểm tra cho thấy sự phức tạp mới.
Nó giống như tăng sức mạnh thêm một lần nữa vào những gì chúng ta có thể nhìn thấy trên võ đài. Mọi người chỉ có một cái nhìn rõ ràng hơn về những gì đang diễn ra. Nhận được giải pháp bổ sung đó đã trả lời nhiều câu hỏi nhưng vẫn còn rất nhiều câu hỏi trêu ngươi.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là một dự án hợp tác của NASA, ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu) và Cơ quan Vũ trụ Ý. JPL, một bộ phận của Caltech ở Pasadena quản lý sứ mệnh cho Ban giám đốc sứ mệnh khoa học của NASA tại Washington. JPL đã thiết kế, phát triển và lắp ráp quỹ đạo Cassini. Ăng-ten radio được chế tạo bởi JPL và Cơ quan Vũ trụ Ý, làm việc với các thành viên trong nhóm từ Hoa Kỳ và một số nước châu Âu.
Thông tin thêm về Cassini có thể được tìm thấy ở đây: https://sologistsystem.nasa.gov/cassini
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm sức đẩy của NASA / Jet . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :