Nhấp nhô lên xuống có vẻ không giống như một quỹ đạo ổn định mà một vật thể cần có để chuyển động quanh một hành tinh, nhưng nó lại hiệu quả đối với một vệ tinh nhỏ của Sao Hải Vương. Vệ tinh trong cùng đã được biết tới của Sao Hải Vương là Naiad có một quỹ đạo nghiêng và nó di chuyển lên xuống so với quỹ đạo của vệ tinh kế bên nó là Thalassa.
Theo một nghiên cứu mới đã được đăng trên tạp chí Icarus, sự sắp xếp kỳ lạ này giữ cho hai vệ tinh có quỹ đạo ổn định mặc dù chúng ở rất gần nhau, giúp chúng không bị ném về phía Sao Hải Vương hoặc vào không gian phía ngoài. Phát hiện này cũng hỗ trợ cho việc làm rõ hơn về lịch sử phía sau các vệ tinh của Sao Hải Vương.
Cộng hưởng quỹ đạo
Sự sắp xếp quỹ đạo của hai vệ tinh là một ví dụ về thứ mà các nhà khoa học gọi là cộng hưởng quỹ đạo. Những dạng thức lặp đi lặp lại trong quỹ đạo của chúng gây ra lực hấp dẫn đều đặn cho cả hai. Trong trường hợp này, sự lặp đi lặp lại của các lực giữ các vệ tinh trên quỹ đạo của chúng, nhưng sự cộng hưởng vẫn có thể bị phá vỡ.
Các nhà thiên văn học đã tìm thấy nhiều ví dụ về sự cộng hưởng quỹ đạo trong Hệ Mặt Trời. Pluto và Sao Hải Vương có sự cộng hưởng này, trong đó Pluto chuyển động được 2 vòng quanh Mặt Trời cùng thời gian với Sao Hải Vương hoàn thành 3 vòng quỹ đạo của nó. Sự cộng hưởng này giữ cho quỹ đạo của hai thiên thể ổn định. Trong vành đai tiểu hành tinh, có những khoảng trống không có sự có mặt của các tiểu hành tinh là do sự cộng hưởng với quỹ đạo của Sao Mộc đã làm gián đoạn quỹ đạo của các nhóm tiểu hành tinh.
Tuy nhiên, sự cộng hưởng mới được phát hiện của Naiad và Thalassa không giống với bất cứ thứ gì mà các nhà khoa học từng thấy trong Hệ Mặt Trời cho tới nay. Naiad và Thalassa là hai vệ tinh nhỏ, với đường kính chỉ hơn 90km, với quỹ đạo rất gần nhau. Thalassa chuyển động quanh Sao Hải Vương theo chu kỳ khoảng 7,5 giờ trong khi Naiad ở gần hơn một chút và mất chỉ 7 giờ để thực hiện một vòng quỹ đạo của nó.
Mô phỏng quỹ đạo của Naiad và Thalassa. Nguồn: NASA/JPL
Nhưng quỹ đạo của Naiad lại nghiêng gần 5 độ so với quỹ đạo của Thalassa và xích đạo của Sao Hải Vương. Việc này khiến cho nó có đường đi lên xuống dạng sóng, giữ cho nó luôn tránh xa khỏi Thalassa ngay cả khi chúng chuyển động vượt qua nhau. Mặc dù có vẻ kỳ quái, nhưng chính sự sắp xếp này giúp cho hai vệ tinh có quỹ đạo ổn định mặc dù chúng ở rất gần nhau.
Các nhà nghiên cứu đã điều tra xem lý do nào dẫn tới sắp xếp kỳ lạ này. Họ cho rằng một nhóm các vệ tinh nhỏ của Sao Hải Vương - bao gồm hai vệ tinh này - đã hình thành từ những mảnh vụn còn lại sao một va chạm.
Nhưng các vệ tinh hình thành trên cùng một đĩa tàn dư cần phải có quỹ đạo nằm trên cùng một mặt phẳng thay vì lệch nhau. Điều đó cho thấy một cộng hưởng quỹ đạo với một vệ tinh khác đã đánh bật Naiad ra khỏi quỹ đạo ban đầu để trở thành như hiện nay - Marina Brozović, nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm phản lực (JPL) của NASA và là một trong những tác giả của nghiên cứu này, cho biết.
Bryan
Theo Astronomy
