Hubble theo dõi sự thay đổi thời tiết và các mùa trên Sao Mộc và Sao Thiên Vương

Các hành tinh bên ngoài sao Hỏa không có bề mặt rắn để ảnh hưởng đến thời tiết như trên Trái đất. Và ánh sáng mặt trời ít có khả năng thúc đẩy sự lưu thông khí quyển. Tuy nhiên, đây là những thế giới luôn thay đổi. Và Hubble – với vai trò là nhà khí tượng học liên hành tinh – đang theo dõi, như mọi năm. Thời tiết của Sao Mộc được điều khiển từ trong ra ngoài, vì nhiều nhiệt tỏa ra từ bên trong nó hơn là nhận được từ Mặt trời. Nhiệt lượng này gián tiếp thúc đẩy các chu kỳ thay đổi màu sắc trong các đám mây, giống như chu kỳ hiện đang làm nổi bật một hệ thống luân phiên các xoáy thuận và nghịch xoáy thuận. Sao Thiên Vương có các mùa trôi qua với tốc độ chậm chạp vì phải mất 84 năm để hoàn thành một quỹ đạo quanh Mặt trời. Nhưng những mùa đó rất khắc nghiệt, bởi vì Sao Thiên Vương nằm nghiêng. Khi mùa hè đến gần ở bán cầu bắc, Hubble nhìn thấy một lớp cực ngày càng tăng của khói mù quang hóa trên cao trông tương tự như sương mù bao phủ các thành phố trên Trái đất.

Được khánh thành vào năm 2014, chương trình Di sản Khí quyển Hành tinh Bên ngoài (OPAL) của Kính viễn vọng Không gian Hubble đã cung cấp cho chúng ta tầm nhìn hàng năm về các hành tinh khổng lồ. Dưới đây là một số hình ảnh gần đây.

sao Mộc

Hình 1: Sao Mộc (tháng 11/2022)

[Image 1] – Dự báo cho sao Mộc là thời tiết bão tố ở các vĩ độ thấp phía bắc. Có thể nhìn thấy một chuỗi các cơn bão xen kẽ nổi bật, tạo thành một ‘đường xoáy’ như cách gọi của một số nhà thiên văn học hành tinh. Đây là dạng sóng của các xoáy thuận và xoáy thuận lồng vào nhau, khóa chặt vào nhau giống như các bánh răng luân phiên nhau của một cỗ máy chuyển động theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Nếu các cơn bão đến đủ gần nhau và hợp nhất với nhau, chúng có thể tạo thành một cơn bão thậm chí còn lớn hơn, có khả năng sánh ngang với kích thước hiện tại của Vết Đỏ Lớn. Mô hình so le của lốc xoáy và anticyclone ngăn cản các cơn bão riêng lẻ hợp nhất. Hoạt động cũng được nhìn thấy bên trong những cơn bão này; trong những năm 1990, Hubble không nhìn thấy bất kỳ cơn lốc xoáy hay xoáy nghịch nào có kèm theo giông bão, nhưng những cơn bão này đã xuất hiện trong thập kỷ qua. Sự khác biệt rõ rệt về màu sắc cho thấy rằng Hubble cũng đang nhìn thấy các đám mây có độ cao và độ sâu khác nhau.

Mặt trăng Io màu cam tạo ra một chùm ảnh quang cảnh về các đỉnh đám mây nhiều màu của Sao Mộc, đổ bóng về phía rìa phía tây của hành tinh. Độ phân giải của Hubble sắc nét đến mức nó có thể nhìn thấy vẻ ngoài lốm đốm màu cam của Io, kết quả của vô số núi lửa đang hoạt động. Những ngọn núi lửa này được phát hiện lần đầu tiên khi tàu vũ trụ Du hành 1 bay ngang qua vào năm 1979. Phần bên trong nóng chảy của mặt trăng được bao phủ bởi một lớp vỏ mỏng mà qua đó các ngọn núi lửa phun ra vật chất. Lưu huỳnh có nhiều màu sắc khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau, đó là lý do tại sao bề mặt của Io lại có nhiều màu sắc như vậy. Bức ảnh này được chụp vào ngày 12 tháng 11 năm 2022.

Hình 2: Sao Mộc (tháng 1 năm 2023)

[Image 2] – Vết Đỏ Lớn huyền thoại của Sao Mộc chiếm vị trí trung tâm trong chế độ xem này. Mặc dù dòng xoáy này đủ lớn để nuốt chửng Trái đất, nhưng nó thực sự đã bị thu nhỏ đến kích thước nhỏ nhất từng có theo các ghi chép quan sát có từ 150 năm trước. Mặt trăng băng giá Ganymede của sao Mộc có thể được nhìn thấy đang đi qua hành tinh khổng lồ ở phía dưới bên phải. Lớn hơn một chút so với hành tinh Sao Thủy, Ganymede là mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Đó là một thế giới miệng núi lửa và có bề mặt chủ yếu là nước-băng với các dòng băng rõ ràng được điều khiển bởi nhiệt bên trong. Hình ảnh này được chụp vào ngày 6 tháng 1 năm 2023.

Sao Mộc và các mặt trăng lớn mang đại dương của nó (Ganymede, Callisto và Europa) là mục tiêu của Nhà thám hiểm Mặt trăng Băng giá Sao Mộc (Juice) của ESA. Công tác chuẩn bị hiện đang được tiến hành để sẵn sàng cho Juice cất cánh từ Sân bay vũ trụ của Châu Âu ở Guiana thuộc Pháp vào ngày 13 tháng 4 năm 2023. Ganymede là mục tiêu chính của Juice. Là sứ mệnh táo bạo tiếp theo của loài người đối với Hệ Mặt trời bên ngoài, Juice sẽ hoàn thành vô số chuyến bay quanh Ganymede và cuối cùng đi vào quỹ đạo quanh mặt trăng. Nhiệm vụ sẽ khám phá nhiều chủ đề chính khác nhau: từ trường bí ẩn của Ganymede, đại dương ẩn giấu của nó, lõi phức tạp của nó, thành phần băng và vỏ của nó, tương tác của nó với môi trường địa phương và của Sao Mộc, hoạt động trong quá khứ và hiện tại của nó, và có hay không có mặt trăng. có thể là một môi trường có thể ở được.

Sao Thiên Vương

Hành tinh kỳ quặc Sao Thiên Vương quay quanh Mặt trời theo một phía của nó khi nó đi theo quỹ đạo 84 năm của nó, thay vì quay ở vị trí ‘thẳng đứng’ hơn như Trái đất. Trục quay ‘nằm ngang’ nghiêng một cách kỳ lạ của nó lệch một góc chỉ 8 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh. Một giả thuyết gần đây đề xuất rằng Sao Thiên Vương từng có một mặt trăng lớn làm mất ổn định lực hấp dẫn của nó và sau đó đâm vào nó. Các khả năng khác bao gồm các tác động khổng lồ trong quá trình hình thành các hành tinh, hoặc thậm chí các hành tinh khổng lồ tác động lực xoắn cộng hưởng lên nhau theo thời gian. Hậu quả của việc sao Thiên Vương bị nghiêng là trong khoảng thời gian kéo dài tới 42 năm, các phần của một bán cầu hoàn toàn không có ánh sáng mặt trời. Khi tàu vũ trụ Du hành 2 đến thăm vào những năm 1980, cực nam của hành tinh gần như hướng thẳng vào Mặt trời. Chế độ xem mới nhất của Hubble cho thấy cực bắc hiện đang nghiêng về phía Mặt trời.

Hình 3: Sao Thiên Vương (11/2014)

[Image 3] – Đây là chế độ xem Hubble về Sao Thiên Vương được chụp vào năm 2014, bảy năm sau điểm xuân phân phương bắc khi Mặt trời chiếu thẳng vào đường xích đạo của hành tinh và hiển thị một trong những hình ảnh đầu tiên từ chương trình OPAL. Nhiều cơn bão với các đám mây tinh thể băng mê-tan xuất hiện ở vĩ độ trung bắc phía trên bầu khí quyển thấp hơn có màu lục lam của hành tinh. Hubble đã chụp ảnh cận cảnh hệ thống vành đai vào năm 2007, nhưng người ta thấy các vành đai bắt đầu mở ra bảy năm sau đó ở chế độ xem này. Vào thời điểm này, hành tinh có nhiều cơn bão nhỏ và thậm chí có một số dải mây mờ.

Hình 4: Sao Thiên Vương (11/2022)

[Image 4] – Như đã thấy vào năm 2022, cực bắc của Sao Thiên Vương cho thấy một đám mây quang hóa dày đặc trông giống như sương mù bao phủ các thành phố. Một số cơn bão nhỏ có thể được nhìn thấy gần rìa của ranh giới sương mù vùng cực. Hubble đã theo dõi kích thước và độ sáng của chỏm cực bắc và nó tiếp tục sáng hơn qua từng năm. Các nhà thiên văn học đang tháo gỡ nhiều hiệu ứng — từ hoàn lưu khí quyển, tính chất hạt và các quá trình hóa học — kiểm soát cách các cực khí quyển thay đổi theo mùa. Tại điểm phân của sao Thiên Vương năm 2007, không có cực nào đặc biệt sáng. Khi ngày hạ chí phương bắc đến gần vào năm 2028, nắp có thể vẫn sáng hơn và sẽ hướng thẳng về Trái đất, cho phép nhìn rõ các vành đai và cực bắc; hệ thống vòng sau đó sẽ xuất hiện trực diện. Hình ảnh này được chụp vào ngày 10 tháng 11 năm 2022.

Thêm thông tin
Kính viễn vọng Không gian Hubble là một dự án hợp tác quốc tế giữa ESA và NASA.
Các quan sát HST đặc trưng trong phiên bản này bao gồm những quan sát từ chương trình 16790, 1393716995 (A.Simon).

Liên hệ:
Quan hệ truyền thông ESA
media@Khoa học