Mặt trăng mới của Thổ tinh

Tàu không gian Cassini của NASA vừa phát hiện trong vòng G của Thổ tinh một tiểu nguyệt, trông giống như một vùng sáng mờ đang di chuyển. Các nhà khoa học tin rằng đó là nguồn chính của vòng G và vòng cung duy nhất bao quanh nó.

Các nhà khoa học của Cassini đã phân tích những hình ảnh thu được trong hành trình kéo dài 600 ngày và phát hiện một mặt trăng rất nhỏ, có chiều ngang nửa kilomet (khoảng 1/3 dặm), nằm bên trong một vòng cung sáng, trước đó được tìm thấy trong vòng G mờ của Thổ tinh.

Matthew Hedman, thuộc nhóm phân tích hình ảnh Cassini tại Đại học Cornell, Ithaca, N.Y, cho biết: “Trước Cassini, vòng G chỉ là một vòng bụi không có mối liên hệ với một mặt trăng nào. Đây là một điều kỳ lạ. Việc phát hiện tiểu nguyệt, cùng với dữ liệu khác của Cassini, sẽ giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về vòng bí ẩn này”.

Các vòng bao quanh Thổ tinh được đặt tên theo thứ tự chúng được phát hiện. Hướng từ trong ra ngoài bao gồm: D, C, B, A, F, G và E. Vòng G là một trong những vòng khuếch tán bên ngoài. Bên trong vòng G mờ có một vòng cung vật chất khá sáng và hẹp, rộng 250 km (150 dặm), kéo dài 150,000 km (90,000 dặm), hoặc 1/6 chu vi của vòng. Một mặt trăng di chuyển quanh vòng cung này. Những đo đạc plasma và bụi trước đây của Cassini chỉ ra rằng vòng này có thể được tạo ra từ những phần tử băng giá nằm bên trong vòng cung, ví dụ như mặt trăng mới được phát hiện.

Chuỗi 3 hình ảnh do tàu không gian Cassini của NASA thực hiện trên hành trình khoảng 10 phút, cho thấy đường di chuyển của một mặt trăng mới được phát hiện trong vòng cung sáng thuộc vòng G của Thổ tinh. (Ảnh: NASA/JPL/Học viện khoa học không gian)

Các nhà khoa học chụp được hình ảnh của mặt trăng ngày 15 tháng 8 năm 2998, và họ đã khẳng định sự có mặt của nó qua việc tìm thấy vật thể này trong hai bức ảnh khác được chụp trước đó. Kể từ đó họ đã quan sát thấy mặt trăng này trong nhiều thời điểm khác, gần đây nhất vào ngày 20 tháng 2 năm 2009. Mặt trăng này quá bé khiến máy quay của Cassini không thể phân giải được, vì vậy không thể đo trực tiếp kích thước của nó. Tuy nhiên, các nhà khoa học Cassini ước lượng kích thước của mặt trăng bằng cách so sánh độ sáng của nó với một mặt trăng Thổ tinh khác, Pallene.

Hedman và các cộng tác viên cũng phát hiện rằng quỹ đạo của mặt trăng này bị Mimas, một mặt trăng gần đó và lớn hơn, cản trở. Mimias có vai trò cố định vòng cung.

Phát hiện này đưa con số vòng cung Thổ tinh với Mặt trăng nằm bên trong lên con số 3. Mặt trăng mới được phát hiện có thể không phải là mặt trăng duy nhất trong vòng cung G. Những đo đạc trước đó bằng thiết bị trên Cassini cho thấy sự tồn tại của một tập hợp phần tử, có thể có kích thước từ 1 đến 100 mét. Hedman cho biết: “Tác động thiên thạch, và va chạm giứa những vật thể này và mặt trăng có thể giải phóng bụi để hình thành vòng cung”.

Carl Murray, thành viên nhóm phân tích hình ảnh Cassini đồng thời là giáo sư tại Queen Mary Đại học London, cho biết: “Phát hiện ra mặt trăng mới và sự nhiễu loạn trong đường đi của nó do mặt trăng Mimas gần đó gây ra cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa các mặt trăng và những vòng cung chúng ta quan sát thấy trong hệ Thổ tinh. Hy vọng trong tương lai chúng ta sẽ tìm hiểu được làm thế nào những vòng cung này hình thành và tương tác với vật thể mẹ”.

Đầu năm sau, máy ảnh của Cassini sẽ quan sát vòng cung và mặt trăng ở khoảng cách gần hơn, Tàu vũ trụ Cassini Equinox sẽ tiếp tục hành trình cho đến mùa thu năm 2010.