Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta có hai dạng: Một số ở dạng rắn và một số ở dạng khí. Nhưng tất cả các vệ tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta đều ở dạng rắn, ngay cả những vệ tinh quay quanh những hành tinh khí khổng lồ. Vậy tại sao các vệ tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta không ở dạng khí? Và liệu có những vệ tinh khí ở những nơi khác trong vũ trụ hay không?
Có những lý do hợp lý giải thích tại sao gần như không có các vệ tinh ở dạng khí. Jonathan Lunine, chủ nhiệm Khoa Thiên văn tại Đại học Cornell (New York, Mỹ), cho rằng mặc dù chúng ta chưa tìm thấy vệ tinh khí nào ở bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng vẫn có thể có những thiên thể như vậy trong những điều kiện thích hợp.
Cụ thể, nó sẽ phụ thuộc vào khối lượng của vệ tinh, nhiệt độ xung quanh và sự ảnh hưởng của lực thủy triều - tức là lực hấp dẫn của một thiên thể gần đó, ví dụ như hành tinh chủ của nó.
Để minh họa những điều kiện này có thể ảnh hưởng như thế nào đến một vệ tinh thể khí, hãy tưởng tượng rằng thành phần đá trên Mặt Trăng của chúng ta đã được thay thế bằng hydro tinh khiết. Lunine cho biết: Hydro có mật độ thấp hơn nhiều so với đá, vì vậy ngay lập tức, Mặt Trăng sẽ trở lên lớn hơn và đạt tới kích thước tương đương Trái Đất.
Trên thực tế, kích thước khổng lồ của những khối khí khổng lồ như Sao Mộc là một lý do khiến chúng có thể tồn tại. Nếu chúng quá nhỏ, lực hấp dẫn sẽ không đủ mạnh để giữ các phân tử nhẹ đó lại với nhau.
Nhưng kích thước không phải là yếu tố duy nhất quyết định; cả nhiệt độ nữa.
"Hãy coi Mặt Trăng như cũ - ở dạng rắn," Lunine nói với Live Science. "Và sau đó chúng ta hãy đặt một bầu khí quyển hydro xung quanh nó. Chúng ta biết rằng khí quyển hydro sẽ bay hơi ra ngoài rất nhanh chỉ do các hiệu ứng nhiệt." Nói cách khác, hơi ấm của Mặt Trời sẽ khiến khí hydro bay hơi.
“Và điều đó nói với tôi rằng, nếu Mặt Trăng của Trái Đất khi được cấu tạo hoàn toàn từ hydro và ở khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời thì nó sẽ không ổn định” Lunine nói. Điều đó vẫn đúng kể cả ở xa như ở trên quỹ đạo của Pluto, ông nói thêm.
Nhưng ngay cả khi Mặt Trăng bằng khí trong tưởng tượng của chúng ta có kích thước bằng Trái Đất và nhiệt độ xung quanh rất thấp, hành tinh chủ của nó vẫn có thể xé tan nó.
“Hãy nhớ rằng Mặt Trăng của Trái Đất phải chịu lực tác động của lực thuỷ triều từ Trái Đất,” Lunine nói. “Vì vậy, nó thật ra không phải là hình cầu. Nó bị kéo ra một chút, nhưng nó không bị xé ra vì có sự liên kết của vật chất bên trong nó."
Điều đó sẽ không còn có ở Mặt Trăng dạng khí giả định. Lunine nói: “Bởi vì nó ở dạng khí chứ không phải dạng rắn - ngay cả khi nó rất lạnh - nếu nó quay xung quanh một thứ khác, nó sẽ bị tách rời và xé tan bởi lực triều.”
Vậy làm thế nào để có một vệ tinh thể khí? Hệ thống hành tinh - vệ tinh sẽ phải ở rất xa và lạnh hoặc rất lớn.
"Nếu nó có kích thước bằng Mặt Trăng của chúng ta, ở bất kỳ đâu trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, thì nó sẽ không hoạt động bình thường. Nằm sâu bên trong khoảng không gian liên sao chăng? Ở đó, vẫn là một dấu hỏi lớn. Lunine nói. “ Nếu bạn muốn xây dựng một mô hình nào đó siêu lớn, như Sao Hải Vương quay quanh Sao Mộc, thì chắc chắn rằng điều đó sẽ được.
Trong trường hợp đó, lực hấp dẫn giữ vững cho những thiên thể khổng lồ này sẽ có thể ngăn lực thuỷ triều phá huỷ một vệ tinh cỡ Sao Hải Vương.
Vũ Dũng
Theo Live Science
