Tại sao một số hành tinh lại có vòng nhẫn bao quanh?

Từ xa xưa, người ta cho rằng sao Thổ là hành tinh duy nhất trong Thái dương hệ có vòng nhẫn. Nhưng hóa ra không phải.

Vòng nhẫn bao quanh sao Thổ được phát hiện bởi một nhà thiên văn học Galileo Galilei cách đây gần 400 năm trước. Ông đã dùng một chiếc kính viễn vọng rất đơn giản do tự mình lắp ráp nên từ các loại ống kính, sau đó hướng nó về phía các hành tinh trên bầu trời đêm. Một trong những vật thể đầu tiên ông thấy được là sao Thổ. Ban đầu, ông nghĩ rằng sao Thổ có hai Mặt trăng lớn ở hai phía của hành tinh bởi kính viễn vọng của ông không được tốt cho lắm và chỉ cho ra những hình ảnh rất nhòe.


Hiện nay, chúng ta vẫn chưa rõ vòng nhẫn bao quanh các hành tinh hoạt động ra sao.

Kể từ đó, các nhà thiên văn học – những người nghiên cứu về vũ trụ và mọi thứ bên trong nó, như các hành tinh chẳng hạn – đã sử dụng các kính viễn vọng lớn hơn và tốt hơn để tìm những vòng nhẫn bao quanh các hành tinh khí khổng lồ như sao Mộc, sao Thổ, sao Hải Vương, và sao Thiên Vương. Những hành tinh này, không như các hành tinh khác trong hệ thống của chúng ta, có thành phần chủ yếu là khí.

Chúng ta vẫn chưa rõ vòng nhẫn bao quanh các hành tinh hoạt động ra sao, hay chúng được hình thành như thế nào. Nhưng có một số giả thuyết như sau:

  • Giải thuyết đầu tiên nói rằng các vòng nhẫn hình thành cùng lúc với hành tinh. Một số hạt khí ga và bụi vốn góp phần cấu tạo nên hành tinh nhưng lại quá xa khỏi lõi hành tinh và không thể được "kéo" lại với nhau bởi trường trọng lực. Do đó, chúng đành "ở lại" ngoài không gian và hình thành nên hệ thống vòng nhẫn.
  • Giả thuyết thứ hai là các vòng nhẫn được hình thành khi hai Mặt trăng của hành tinh – vốn được hình thành cùng lúc với hành tinh – vì lý do nào đó đã gặp sự cố trên quỹ đạo của chúng và cuối cùng va chạm với nhau (một quỹ đạo là một đường tròn mà Mặt trăng theo đó di chuyển xung quanh hành tinh). Những thứ còn sót lại sau vụ va chạm khủng khiếp này không thể liên kết lại cùng nhau để hình thành nên một Mặt trăng mới. Thay vào đó, chúng tản ra trong không gian và tạo thành các hệ thống vòng nhẫn mà chúng ta thấy ngày nay.

Bởi chẳng ai biết câu trả lời chính xác là gì, chúng ta vẫn phải tiếp tục khám phá và thử nhiều giả thuyết khác nhau.

Điều chúng ta không biết là các vòng nhẫn xung quanh nhiều hành tinh khác nhau đều có chút khác biệt so với các vòng nhẫn khác, nhưng chúng cũng có chung một vài đặc điểm.

Đầu tiên, chúng đều có bề ngang lớn hơn nhiều so với bề dày. Ví dụ, vòng nhẫn của sao Thổ có bề ngang khoảng 280.000km, nhưng chỉ dày 200 mét mà thôi. Có thể ví nó giống như một chiếc bánh kếp đặt trên một chiếc đĩa rộng 14km vậy.


Mọi vòng nhẫn xung quanh các hành tinh còn có những khoảng hở mà đôi lúc rộng đến vài kilomet.

Một điều nữa là mọi hệ thống vòng nhẫn đều cấu thành từ những hạt băng và đá cỡ nhỏ. Những hạt nhỏ nhất có kích thước ngang bằng hạt bụi, trong khi những hạt lớn nhất có đường kính khoảng 20m – gần bằng kích thước sân trường. Mọi vòng nhẫn xung quanh các hành tinh còn có những khoảng hở mà đôi lúc rộng đến vài kilomet – ban đầu không ai biết tại sao lại có khoảng hở này, nhưng sau đó chúng ta khám phá ra rằng chúng gây ra bởi những Mặt trăng cỡ nhỏ đã "gặm nhấm" toàn bộ số vật liệu trong khu vực đó.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa vòng nhẫn của sao Thổ và các hành tinh khí gas khổng lồ khác là các hạt vật chất cấu thành nên vòng nhẫn của sao Thổ có khả năng phản xạ ánh sáng Mặt trời về phía Trái đất rất tốt. Có nghĩa là chúng sẽ hiện ra rất sáng, giải thích tại sao chúng ta có thể thấy vòng nhẫn này từ Trái đất mà chỉ cần dùng một kính viễn vọng thông thường. Số lượng hạt vật chất trong vòng nhẫn sao Thổ cũng cực lớn, khiến vòng nhẫn này lớn hơn và rộng hơn nhiều. Đó là một lý do khác khiến chúng dễ nhận thấy hơn các vòng nhẫn của các hành tinh khí gas khổng lồ khác.

Các hạt vật chất cấu thành vòng nhẫn của sao Thiên Vương và sao Hải Vương có chứa các nguyên tố mà khi Mặt trời chiếu vào sẽ chuyển sang màu tối. Những hạt vật chất màu tối này trông rất giống những mẩu than đá hoặc than củi mà bạn dùng để đốt lửa. Điều đó khiến chúng trở nên rất khó để thấy bởi chúng không phản xạ ánh sáng Mặt trời về phía chúng ta nhiều như vòng nhẫn sao Thổ.

TIN CŨ HƠN
Trái đất sẽ bị huỷ diệt vào năm 2029 hay 2036?

Trái đất sẽ bị huỷ diệt vào năm 2029 hay 2036?

Nhiều nhà nghiên cứu tin rằng một tiểu hành tinh có thể va chạm vào Trái đất vào bất cứ lúc nào. Và các số liệu thống kê cho thấy rằng một thiên thể to cỡ quả bóng đá hoàn toàn có khả năng huỷ diệt sự sống trên trái đất

Đăng ngày: 07/03/2026
Trái đất bắt đầu hình thành như thế nào?

Trái đất bắt đầu hình thành như thế nào?

Kênh truyền hình National Geographic danh tiếng mới đây đã cho công chiếu một đoạn clip ngắn diễn giải về sự hình thành Trái đất trong vũ trụ.

Đăng ngày: 06/03/2026
Khoa học vũ trụ: Thứ tự của 8 (hoặc 9) hành tinh trong Hệ Mặt Trời

Khoa học vũ trụ: Thứ tự của 8 (hoặc 9) hành tinh trong Hệ Mặt Trời

Kể từ khi phát hiện ra sao Diêm Vương vào năm 1930, trẻ em đến tuổi đi học sẽ được học về chín hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta.

Đăng ngày: 06/03/2026
Khoảng cách từ Trái Đất đến các thiên thể trong hệ Mặt Trời

Khoảng cách từ Trái Đất đến các thiên thể trong hệ Mặt Trời

Nếu chế tạo được tàu vũ trụ di chuyển với vận tốc ánh sáng 1.080 triệu km/h, con người có thể khám phá những hành tinh xa xôi trong hệ Mặt Trời chỉ trong phút chốc.

Đăng ngày: 06/03/2026
Ngôi sao còn già hơn vũ trụ

Ngôi sao còn già hơn vũ trụ

Trong một phát hiện khiến nhiều người ngạc nhiên, ngôi sao già nhất lại có tuổi đời còn lâu hơn cả vũ trụ. Sao HD 140283, hay còn gọi là sao Methuselah, không hề xa lạ với các nhà thiên văn học Trái đất.

Đăng ngày: 04/03/2026
Hệ Mặt Trời là gì?

Hệ Mặt Trời là gì?

"Hệ Mặt Trời" (Thái Dương Hệ) là "một hệ hành tinh có Mặt Trời ở trung tâm và các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời".

Đăng ngày: 04/03/2026
Tổng quan về sao Hỏa

Tổng quan về sao Hỏa

Sao Hỏa còn gọi là: Hỏa Tinh, là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Thái Dương Hệ. Đôi khi hành tinh này còn được gọi tên là Hỏa Tinh.

Đăng ngày: 02/03/2026
Khoa Học News