Jupiter's moons

Gia đình của Sao Mộc đã thực sự được biết tới kể từ khi Galileo lần đầu tiên ghi nhận sự có mặt của 4 vệ tinh lớn nhất của nó năm 1610. Mới đây, các nhà thiên văn đã xác nhận thêm 10 vệ tinh mới của hành tinh này.

Ngày thứ ba vừa qua (17/7), Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU) đã công bố khám phá 10 vệ tinh mới chuyển động quanh Sao Mộc. Cùng với hai vệ tinh khác được phát hiện trong cùng nghiên cứu nhưng đã công bố hồi tháng 6 năm 2017, tổng số vệ tinh đã được biết cho tới nay của Sao Mộc đã là 79.

Một trong số các vệ tinh mới được phát hiện này có quỹ đạo hơi khác thường. Chuyển động kỳ lạ của nó mang lại cho các nhà thiên văn học những hiểu biết quan trọng về cách mà các vệ tinh của Sao Mộc đã hình thành.

Việc khám phá ra các vệ tinh này tới từ một cuộc tìm kiếm hoàn toàn khác biệt do Scott Sheppard ở Viện khoa học Carnegie đứng đầu. Nhóm nghiên cứu của Sheppard đã chụp ảnh bầu trời với những kính thiên văn hiện đại nhất hiện nay với mục tiêu ban đầu là tìm kiếm Hành tinh thứ Chín - hành tinh được xác định trên lý thuyết nằm ở gần rìa của Hệ Mặt Trời.

Mùa xuân năm 2017, Sao Mộc nằm ở khu vực bầu trời mà nhóm nghiên cứu đang muốn tìm kiếm Hành tinh thứ Chín. Sheppard nhận thấy đây là cơ hội hoàn hảo để hướng tới mục tiêu nghiên cứu thứ hai với cùng dữ liệu thu được. Bản thân ông là người từng tham gia vào việc khám phá ra 48 trong tổng số các vệ tinh đã biết trước đó của Sao Mộc.

Kính thiên văn Blanco 4 mét mà Sheppard sử dụng có thể sử dụng để xác định các vệ tinh tiềm năng bởi máy ảnh gắn trên đó có thể chụp ảnh một vùng trời lớn và nó có khả năng chặn bớt ánh sáng đến từ các thiên thể sáng ở gần - chẳng hạn như Sao Mộc - để tránh việc những thiên thể nhỏ bị che mờ.

Một khi kính Blanco xác định được các thiên thể chưa xác định gần Sao Mộc, nhóm nghiên cứu sử dụng các kính thiên văn khác để tiếp tục theo dõi các ứng viên vệ tinh này và xác nhận rằng chúng có quỹ đạo quanh Sao Mộc.

Valetudo
Vệ tinh đáng chú ý nhất trong số vừa được phát hiện được các nhà nghiên cứu đặt tên là Valetudo. Nó có một quỹ đạo rất đặc biệt.

Trong 79 vệ tinh đã biết của Sao Mộc cho tới nay, hầu hết các vệ tinh ở gần nhau có cùng hướng chuyển động. Các vệ tinh ở gần Sao Mộc hơn, bao gồm 4 vệ tinh Galileo, chuyển động quanh Sao Mộc theo cùng chiều quay của hành tinh. Các nhà thiên văn gọi đó là quỹ đạo thuận chiều. Các vệ tinh phía ngoại lại di chuyển theo chiều ngược lại - gọi là quỹ đạo ngược.

11 trong số 12 vệ tinh được phát hiện tuân theo quy luật này, nhưng Valetudo thì không. Nó nằm ở khu vực của các vệ tinh phía ngoài, nhưng lại chuyển động thuận, có nghĩa là ngược chiều với các vệ tinh ngoài còn lại.

Phát hiện này có thể làm sáng tỏ thêm cách mà các vệ tinh của Sao Mộc đã hình thành. Trong khi các vệ tinh Galileo có đường kính hàng nghìn km thì hầu hết các vệ tinh khác của Sao Mộc, gồm cả các vệ tinh mới phát hiện, có đường kính chỉ hơn 1km đến vài chục km. Các vệ tinh phát ngoài thuộc ít nhất 3 nhóm chhia theo khoảng cách của chúng tới Sao Mộc và góc của quỹ đạo. Các nhà thiên văn học cho rằng những vệ tinh này là những mảnh vụn của ba thiên thể lớn hơn đã bị bắt giữ bởi hấp dẫn của Sao Mộc và sau đó vỡ ra do va chạm - dù những va chạm đó chưa được làm rõ là do các sao chổi, tiểu hành tinh hay các vệ tinh khác.

Vì Valetudo có quỹ đạo cắt qua quỹ đạo của một một số vệ tinh khác chuyển động ngược, nó có thể đã có một số vụ va chạm trong quá khứ. Nhóm nghiên cứu cho rằng Valetudo có thể là phần còn lại của một vệ tinh lớn hơn đã vỡ ra vì những va chạm trước đây với các vệ tinh khác của Sao Mộc. Các nhà khoa học đang làm việc với các mô phỏng trên siêu máy tính để xác nhận giả định này.

Phát hiện nhiều vệ tinh nhỏ thế nãy cũng cho chúng ta biết thêm về những điều kiện của Hệ Mặt Trời sơ khai. Khi Sao Mộc và các hành tinh khổng lồ khác hình thành, Hệ Mặt Trời vẫn còn là một đĩa gồm chủ yếu là khí và bụi bao quanh Mặt Trời ở trung tâm.

Thực tế rằng những vệ tinh nhỏ này tồn tại ngày nay là bằng chứng cho thấy bất cứ va chạm nào đã tạo ra chúng đã phát xảy ra sau thời kỳ hình thành hành tinh. Nếu các vệ tinh nhỏ hình thành khi Hệ Mặt Trời vẫn còn là một đĩa khí và bụi dày, chúng sẽ bị níu giữ cho chậm lại và rơi vào Sao Mộc, và tất nhiên sẽ không còn để chúng ta thấy ngày nay. Chỉ khi Hệ Mặt Trời đã trống trải hơn nhiều như ngày nay, sau khi các hành tinh khổng lồ đã hoàn tất việc hình thành và dọn sạch khí và bụi quanh chúng, các vệ tinh nhỏ như vậy mới có thể sống sót.

Nhóm nghiên cứu dự định sẽ hoàn tất các mô phỏng máy tính và công bố kết quả vào năm 2019. Khi đó họ sẽ trông đợi IAU chấp nhận cái tên Valetudo mà họ đã tạm đặt cho vệ tinh kỳ lạ nêu trên.

IAU yêu cầu tên các vệ tinh của Sao Mộc cần liên quan tới vị thần Jupiter trong thần thoại La Mã. Valetudo là tên của nữ thần sức khỏe và vệ sinh trong thần thoại La Mã, là chắt gái của Juliper. Sheppard nói rằng ông đã nghĩ đến các tên đó từ việc đùa với bạn gái của mình.

"Tôi luôn nói rằng cô ấy là người rất sạch sẽ, cô ấy tắm nhiều lần mỗi ngày," Sheppard nói. "Vậy nên khi cô ấy nói với tôi về Valetudo - nữ thần của sự sạch sẽ, tôi đã nói "Chính nó, chúng ta sẽ đặt tên như vậy.""

L.C
Theo Astronomy