Hé lộ bí ẩn vệ tinh sao Kim biến mất

Nguồn ảnh: Thanh Niên

Một nghiên cứu mới cho rằng sao Kim có thể từng sở hữu một mặt trăng, nhưng tốc độ tự quay cực chậm khiến vệ tinh này dần rơi xuống hành tinh và bị nuốt chửng trong một vụ va chạm.

Giả thuyết trên được các nhà khoa học tại Đại học California, Riverside (Mỹ) ngày 14.9 công bố trên tạp chí The Astrophysical, gọi đây là trường hợp “ăn thịt đồng loại” giữa các thiên thể. Nghiên cứu đã đưa ra cách lý giải mới cho việc sao Kim, hành tinh thứ 2 tính từ mặt trời và có kích thước, khối lượng và cấu trúc tương đồng với trái đất, lại không có vệ tinh tự nhiên.

Nhà vật lý thiên văn Stephen Krane, tác giả chính của nghiên cứu, nói với Reuters: “Nếu sao Kim từng có một mặt trăng, nhiều khả năng hành tinh này cũng không thể giữ được nó. Mặt trăng đó cuối cùng sẽ rơi xuống trong một khoảng thời gian tương đối ngắn”.

Nghiên cứu cho rằng tốc độ tự quay của hành tinh đóng vai trò then chốt quyết định số phận của vệ tinh. Sao Kim mất khoảng 243 ngày trái đất để hoàn thành một vòng quay quanh trục, trong khi trái đất chỉ mất 24 giờ, nhanh hơn sao Kim khoảng 200 lần.

Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tập trung vào động lực học của hệ trái đất - mặt trăng để làm rõ ảnh hưởng của tốc độ tự quay đến quỹ đạo vệ tinh. Trên trái đất, năng lượng từ chuyển động quay được truyền sang mặt trăng, khiến vệ tinh này dần rời xa trái đất với tốc độ khoảng 4 cm mỗi năm. Các nhà khoa học đo được khoảng cách này bằng những gương phản xạ do phi hành gia Apollo 11 đặt trên bề mặt mặt trăng năm 1969.

Trong khi đó, tốc độ tự quay cực chậm của sao Kim có thể khiến vệ tinh dịch chuyển theo hướng ngược lại, tức ngày càng tiến gần hành tinh. Cuối cùng, vệ tinh có thể rơi xuống bề mặt sao Kim. Cơ chế này được xem là một cách lý giải mới cho việc hành tinh này hiện không có vệ tinh tự nhiên.

Ông Krane cho biết các mô hình máy tính dựa trên vật lý hành tinh và mô phỏng tương tác hấp dẫn giữa sao Kim với những vệ tinh giả định có kích thước khác nhau đều cho kết quả tương tự. Theo đó, tốc độ tự quay cực chậm của sao Kim khiến bất kỳ vệ tinh tự nhiên nào từng quay quanh hành tinh này cũng dần mất ổn định, xoắn ốc tiến gần sao Kim và cuối cùng bị nuốt chửng trong một vụ va chạm thảm khốc.

Sự kiện này có thể đã xảy ra trong vòng 1 tỉ năm đầu tiên sau khi sao Kim hình, cách đây khoảng 4,5 tỉ năm, khi hệ mặt trời còn trong giai đoạn sơ khai.

Trước đây, các nhà khoa học cũng từng đưa ra khả năng sao Kim có thể chưa từng có vệ tinh hoặc vệ tinh của hành tinh này đã bị phá hủy trong một vụ va chạm.

Dù chưa có bằng chứng cho thấy sao Kim từng sở hữu mặt trăng, ông Krane cho rằng khả năng này đáng được xem xét. Theo ông, trong giai đoạn sơ khai của hệ mặt trời, các vật thể đá lớn liên tục va chạm với các hành tinh, sao Kim có thể đã hứng chịu nhiều vụ va chạm hơn trái đất do nằm gần mặt trời hơn.

Các nhà khoa học cũng kỳ vọng 2 sứ mệnh DAVINCI+ và VERITAS của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), dự kiến phóng vào cuối những năm 2020 hoặc đầu những năm 2030, sẽ giúp tìm hiểu thêm về khí quyển và địa chất của sao Kim.

Sao Kim có kích thước và cấu trúc đá tương đồng với trái đất nhưng sở hữu bầu khí quyển dày đặc, độc hại và hiệu ứng nhà kính cực mạnh. Nhiệt độ bề mặt hành tinh có thể lên tới 471 độ C, đủ nóng để làm tan chảy chì.

Một nghiên cứu của Đại học California, Riverside, công bố ngày 14.9 trên tạp chí The Astrophysical, cho rằng sao Kim có thể từng sở hữu một mặt trăng trước khi nuốt chửng vệ tinh này. Giả thuyết về hiện tượng “ăn thịt đồng loại” giữa các thiên thể mở ra cách lý giải mới cho việc hành tinh có kích thước, khối lượng và cấu trúc tương đồng với Trái Đất lại không có vệ tinh tự nhiên. Theo nhà vật lý thiên văn Stephen Krane, tác giả chính của nghiên cứu, sao Kim khó có thể duy trì một mặt trăng lâu dài vì tốc độ tự quay đặc biệt chậm. Hành tinh này mất khoảng 243 ngày Trái Đất để hoàn thành một vòng quay quanh trục, trong khi Trái Đất chỉ cần 24 giờ, nhanh hơn khoảng 200 lần. Sự chênh lệch đó có thể quyết định hướng dịch chuyển và mức độ ổn định của quỹ đạo vệ tinh. Trong hệ Trái Đất và Mặt Trăng, năng lượng từ chuyển động quay của hành tinh được truyền sang vệ tinh, khiến Mặt Trăng rời xa khoảng 4 cm mỗi năm. Khoảng cách này được đo bằng các gương phản xạ do phi hành gia Apollo 11 đặt trên bề mặt Mặt Trăng năm 1969. Với sao Kim, chiều truyền năng lượng có thể đảo ngược, khiến một vệ tinh giả định liên tục mất độ cao, chuyển động xoắn ốc vào trong rồi va chạm với hành tinh. Các mô hình máy tính mô phỏng tương tác hấp dẫn giữa sao Kim và những vệ tinh có kích thước khác nhau đều cho kết quả tương tự, với vụ va chạm có thể xảy ra trong 1 tỉ năm đầu sau khi hành tinh hình thành cách đây khoảng 4,5 tỉ năm. Tuy nhiên, giả thuyết này chưa có bằng chứng trực tiếp và vẫn tồn tại các khả năng khác, gồm việc sao Kim chưa từng có mặt trăng hoặc vệ tinh đã bị phá hủy bởi một vụ va chạm. Hai sứ mệnh DAVINCI+ và VERITAS của NASA, dự kiến phóng vào cuối những năm 2020 hoặc đầu những năm 2030, được kỳ vọng cung cấp thêm dữ liệu khí quyển và địa chất để làm rõ lịch sử tiến hóa của sao Kim.