Những cơn bão lớn ở phía bắc của Sao Thổ có thể làm nhiễu bầu khí quyển ở xích đạo của hành tinh. Điều này được xác định bởi sứ mệnh quốc tế Cassini trong một nghiên cứu do Tiến sĩ Leigh Fletcher từ Đại học Leicester đứng đầu.
Hiệu ứng này cũng đã được quan sát trong bầu khí quyển của Trái Đất chứng tỏ hai hành tinh giống nhau nhiều hơn chúng ta từng nghĩ.
Mặc dù có sự khác biệt đáng kể nhưng khí quyển Trái Đất, Sao Mộc và Sao Thổ đều xảy ra những hiện tượng rất giống nhau ở các vùng xích đạo, đó là không khí luôn chuyển động tuần hoàn và đối lưu (lên và xuống theo chiều dọc). Điều này làm cho nhiệt độ luôn thay đổi và tạo ra các hệ thống gió được lặp lại với chu kỳ nhiều năm.
Các hình thế này - được biết đến như là Dao động có chu kỳ (QPO) trên sao Thổ, Dao động với chu kỳ 4 năm (QQO) trên sao Mộc và dao động với chu kỳ 2 năm trên Trái Đất (QBO). Các dao động này là những biểu hiện đặc trưng ở lớp giữa của bầu khí quyển hành tinh. Dao động trên Trái Đất (QBO) xảy ra đều đặn và có thể dự báo được với chu kỳ trung bình là 28 tháng. Tuy nhiên, nó có thể bị gián đoạn bởi những sự kiện xảy ra ở xa đường xích đạo. Một nghiên cứu mới đây cũng đã tiết lộ rằng hiện tượng giống như vậy cũng xảy ra trên sao Thổ.
Theo TS. Leigh Fletcher thuộc Đại học Leicester, Vương quốc Anh, tác giả chính của nghiên cứu (được xuất bản trong tạp chí Nature Astronomy) đồng thời là nhà nghiên cứu theo dõi quang phổ kế hồng ngoại hỗn hợp của Cassini (CIRS): “Những dao động này có thể được xem như là nhịp đập của một hành tinh. Cassini đã phát hiện ra điều này trên Sao Thổ khoảng một thập kỷ trước, và các quan sát từ Trái Đất cũng đã phát hiện ra hiện tượng này trên Sao Mộc. Mặc dù bầu khí quyển của những hành tinh khí khổng lồ xa xôi này dường như khác với chúng ta nhưng khi quan sát kỹ, chúng ta bắt đầu nhận ra các quá trình tự nhiên quen thuộc."
Cassini đã quan sát Sao Thổ từ tháng 6 năm 2004 đến ngày 15 tháng 9 năm 2017 trước khi nó kết thúc nhiệm vụ bằng cách bùng cháy trong khí quyển hành tinh. Để hiểu rõ hơn về dao động QPO trên Sao Thổ, Fletcher và các đồng nghiệp đã nghiên cứu dữ liệu từ CIRS trong toàn bộ khoảng thời gian kể trên.
Đồng tác giả khác tên là Sandrine Guerlet từ Phòng thí nghiệm Khí tượng động lực (LMD), Pháp cho biết "Chúng tôi đã xem xét dữ liệu về nhịp đập của Sao Thổ, lặp lại theo chu kỳ khoảng 15 năm Trái Đất, và đã phát hiện ra một thời kỳ gián đoạn dài – theo phép ẩn dụ có thể gọi làm một nhịp, kéo dài từ năm 2011 đến năm 2013, nơi mà toàn bộ vùng xích đạo của Sao Thổ lạnh đi một cách đột ngột. Khi chúng tôi kiểm tra thời gian, chúng tôi nhận ra rằng điều này xảy ra ngay sau khi hành tinh bị tấn công bởi một cơn bão có quy mô khổng lồ bao trùm toàn bộ bán cầu bắc của Sao Thổ. Điều này cho thấy có một mối liên hệ giữa hai sự kiện: chúng tôi cho rằng hoạt động sóng liên quan đến cơn bão khổng lồ này hướng về phía xích đạo và làm gián đoạn dao động QPO, mặc dù cơn bão đã di chuyển hàng chục nghìn km trước đó”.
Cơn bão này được biết đến như là một cơn bão khổng lồ ở bán cầu bắc của Sao Thổ. Những cơn bão như thế xảy ra khoảng mỗi năm một lần trên Sao Thổ - tương đương với 30 năm trên Trái đất. Tần suất bão xảy ra như vậy là không cao nên Cassini có cơ hội quan sát nó một cách chi tiết từ khoảng cách quỹ đạo quanh các vành của Sao Thổ.
Mặc dù ảnh hưởng của những cơn bão là đáng kể nhưng nghiên cứu lại cho rằng có một tác động khác lớn hơn so với dự đoán và xác nhận rằng có một mối liên hệ giữa dao động QPO trên Sao Thổ với những sự kiện riêng biệt xảy ra ở những nơi khác trong khí quyển hành tinh.
"Chúng tôi trở nên vô cùng hứng thú khi so sánh nhịp điệu này trên Sao Thổ với một nhịp điệu khác trên Trái Đất vào năm 2016: nó cũng bị thúc đẩy theo cách tương tự bởi các sóng di chuyển từ bán cầu bắc của Trái Đất tới đường xích đạo", Fletcher nói thêm "Đây là lần đầu tiên sự gián đoạn này xảy ra trong vòng 60 năm khi chúng tôi theo dõi dao động QBO - và chúng tôi đã may mắn khi phát hiện được hiện tượng tương tự trên Sao Thổ bởi tàu Cassini".
Trên Trái Đất, mối quan hệ giữa các sự kiện ở xa trong hệ thống khí hậu của hành tinh được gọi sự kết nối từ xa. Các mô hình khí tượng trên toàn cầu được biết là liên kết một cách tinh vi với nhau và có thể ảnh hưởng lẫn nhau. Một ví dụ điển hình hiện tượng Dao động Nam El Nino, có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ và các hình thái thời tiết trên Trái Đất.
Nicolas Altobelli, nhà khoa học ở ESA tham gia dự án Cassini-Huygens nói: "Điều đáng chú ý là chúng ta có thể quan sát hiện tượng này xảy ra ở một hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời - đặc biệt là một hành tinh khác biệt rất nhiều với chúng ta”.
Ông cũng cho biết: “Cassini-Huygens lúc này đã dừng nhiệm vụ của nó, nhưng vẫn còn rất nhiều dữ liệu và một lượng lớn thông tin có giá trị được thu thập từ các quan sát của con tàu có thể dùng để nghiên cứu. Nó không chỉ cho chúng ta thêm những thông tin về Sao Thổ và những hành tinh khí khổng lồ cũng như Hệ Mặt trời nói chung, nghiên cứu này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về Trái Đất. Đây là một trong những động lực thúc đẩy các nghiên cứu của chúng tôi về các hành tinh khác để khám phá thêm về chính hành tinh của chúng ta".
Phạm Thị Lý
Theo Science Daily
