Những kết quả đầu tiên được gửi về từ tàu không gian Juno cho thấy những đợt lốc xoáy, những cụm khí amoniac và tương tác phức tạp giữa từ trường hỗn độn và những dòng electron ở Sao Mộc. Những phát hiện này vừa được công bố trên Science and Geophysical Research Letters (Tạp chí nghiên cứu Khoa học và Địa vật lý).
Nhóm dự án Juno vẫn đang tiếp tục phân tích lượng dữ liệu lớn thu được từ hành tinh khí khổng lồ này. Kể từ khi tới Sao Mộc hồi năm ngoái, tàu thăm dò này đã bắt đầu nghiên cứu thành phần và cấu trúc của Sao Mộc. Chúng ta cũng đang biết ngày một rõ thêm về từ trường cực mạnh của nó, những thông tin đó sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách mà Hệ Mặt Trời của chúng ta đã hình thành và dự đoán hành vi của các hành tinh khí không lồ quanh các sao khác.
Nhiều nguồn dữ liệu
Juno được trang bị rất nhiều công cụ cho phép các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu từ cả những lớp ngoài cũng như khu vực sâu phía dưới các đám mây bao phủ trên Sao Mộc. Các camera ghi hình ở dải sóng biểu kiến và hồng ngoại chụp ảnh những chi tiết ngoài cùng, trong khi các từ kế và một máy đo sóng vi ba (cùng các máy dò hạt năng lượng cao) thu thập thông tin về sự bùng nổ của hoạt động điện từ. Ngoài ra, Juno còn mang theo thiết bị đo trường hấp dẫn của hành tinh, giúp tìm ra những manh mối về thành phần cấu tạo trong của Sao Mộc.
Dữ liệu đầu tiên và ấn tượng trực quan nhất Juno đã gửi về là những hình ảnh về cực Bắc và cực Nam của Sao Mộc, cả hai đều nổi bật bởi hàng chục cơn lốc xoáy, một số có đường kính lên tới 900 dặm (~1450 km). Ấn tượng hơn nữa là những dữ liệu sóng vi ba thu được ở xích đạo này cho thấy một đám khí amoniac nóng được giải phóng ra từ sâu bên trong hành tinh. Cột khí này dường như đẩy amoniac lên những lớp ngoài, nơi khí ngưng tụ thành những hạt băng và rơi xuống dưới dạng mưa ở những vĩ độ cao hơn (gần về phía cực). Điều này giống như những vòng hoàn lưu Hadley trên Trái Đất, gây ra những cơn bão với việc phân bố độ ẩm khắp vùng nhiệt đới. Đám khí này gây ngạc nhiên cho các nhà khoa học bởi trước đây họ nghĩ rằng các đám mây amoniac có sự phân bố đều trên hành tinh. Phát hiện này cũng có thể làm sáng tỏ thêm cơ chế của hệ thống thời tiết ở Sao Mộc.
Các nhà nghiên cứu cũng đã nghiên cứu từ trường mạnh mẽ của Sao Mộc và thấy rằng ở khoảng cách gần, từ trường này mạnh hơn nhiều so với dự đoán, đạt tới 7,766 Gauss - khoảng 10 lần từ trường Trái Đất. Những phép đo của họ cũng đã chỉ ra nhiều khu vực từ trường phức tạp ở gần những lớp ngoài cùng của Sao Mộc, ủng hộ cho giả thuyết rằng từ trường của hành tinh này bị chi phối bởi một lớp xoáy chứa hydro lỏng bên dưới các đám mây. Một bản đồ hoàn chỉnh về từ trường của Sao Mộc vẫn còn cần phải đợi thêm dữ liệu từ những vòng quỹ đạo tiếp theo của Juno quanh hành tinh này.
Hình ảnh mình hoạ cấu trúc các lớp của Sao Mộc do NASA thực hiện. Vẫn còn nhiều thông tin cần đợi thêm để xác minh chính xác một số đặc điểm của hành tinh này.
Có gì ở bên trong?
Hiểu về từ trường của Sao Mộc sẽ giúp làm sáng tỏ thêm phần nào về cấu trúc bên trong của nó. Mặc dù các nhà khoa học hành tinh cho rằng nó chứa hầu hết là hydro, nhưng thành phần, mật độ và cấu trúc thực sự của nó vẫn còn chưa được biết rõ. Các nhà khoa học cho rằng áp suất khủng khiếp của nó tạo ra một lớp lớn hydro kim loại và một lõi đá nằm phía dưới, nhưng tới nay vẫn còn thiếu bằng chứng rõ ràng cho việc này. Juno cũng thực hiện các phép đo hấp dẫn, điều đó có thể cho chúng ta thêm thông tin về cấu tạo bên trong của hành tinh này.
Cùng việc nhìn sâu xuống phía dưới những đám mây của Sao Mộc, các nhà nghiên cứu muốn xem xem điều gì xảy ra phía trên chúng, nơi các hạt mang điện từ Mặt Trời cũng như của chính bản thân Sao Mộc tương tác với từ trường của nó, tạo ra cực quang lớn. Juno lần đầu va chạm với lớp hạt mang điện khi nó đi xuyên qua "cú sốc cánh cung" - một làn sóng được tạo ra khi từ trường của Sao Mộc đẩy dạt các hạt từ gió Mặt Trời sang một bên.
Khi tiến tới gần hơn, Juno cũng đã đo được mật độ của các hạt mà nó gặp và xác định những dòng electron gây ra cực quang khi nó bay qua các cực của hành tinh. Những hạt này đi theo những đường khác so với những dòng electron gây ra cực quang ở Trái Đất, điều đó cho thấy từ trường của Sao Mộc hoạt động khác với từ trường của Trái Đất chúng ta. Bằng cách nghiên cứu hành vi của các hạt dưới ảnh hưởng của từ trường của hành tinh khí khổng lồ này, các nhà nghiên cứu có thể xây dựng bản đồ chính xác hơn về từ trường và qua đó có thêm manh mối về những gì ở phía dưới những đám mây của Sao Mộc.
Bản thân Juno đã bị một số hư hại nhỏ do bức xạ cường độ cao khi nó liên tục đi sâu xuống gần bề mặt hành tinh. Rất may, "bộ giáp" bảo vệ con tàu vẫn ổn và sẽ giúp nó tiếp tục thực hiện phần còn lại của nhiệm vụ.
Scott Bolton - nhà nghiên cứu chính của dự án Juno - cho biết: "Chúng tôi cần phần còn lại của nhiệm vụ để xác định cách mà Sao Mộc hoạt động. Chúng tôi cũng đã xác nhận được rằng Juno là công cụ phù hợp để thực hiện điều đó."
Juno sẽ tiếp tục bay quanh Sao Mộc cho tới năm 2018, hoàn thành 37 vòng quỹ đạo, mỗi vòng như vậy sẽ hoàn thiện thêm bức tranh về hành tinh này. Mặc dù những kết quả ban đầu tỏ ra rất hứa hẹn, còn rất nhiều điều vẫn đang đợi phía trước.
Bryan
Theo Astronomy
