Siêu kính tỷ đô phát hiện "gió quái vật" tốc độ 515 km/giờ, mạnh gấp đôi siêu bão cấp 5

Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA đã phát hiện một đặc điểm mới chưa từng thấy trong bầu khí quyển của sao Mộc.

Phát hiện kinh ngạc trên sao Mộc

Theo tin tức vũ trụ mới nhất từ Space.com và NASA , các nhà nghiên cứu quốc tế sau khi phân tích dữ liệu từ Camera cận hồng ngoại NIRCam gắn trên Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA đã phát hiện ra một "siêu cuồng phong" tốc độ cực mạnh nằm trên đường xích đạo của sao Mộc, phía trên các tầng mây chính.

Ở bước sóng 2,12 micron, quan sát giữa độ cao khoảng 20-35 km phía trên đỉnh đám mây của sao Mộc, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra hiện tượng độ đứt gió (độ dốc gió) - tức là sự khác biệt về tốc độ và/hoặc hướng gió trên một khoảng cách tương đối ngắn trong khí quyển trên sao Mộc.

Hình ảnh này của sao Mộc do NIRCam (Camera cận hồng ngoại) của Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA chụp cho thấy các chi tiết tuyệt đẹp của hành tinh hùng vĩ này dưới ánh sáng hồng ngoại. Nguồn: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hueso (Đại học xứ Basque), I. de Pater (Đại học California, Berkeley), T. Fouchet (Đài quan sát Paris), L. Fletcher (Đại học Leicester) , M. Wong (Đại học California, Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Những hình ảnh gây kinh ngạc này của JWST cho các nhà khoa học thấy được dữ liệu hoàn toàn mới về một hành tinh mà họ nghĩ rằng họ đã biết khá rõ: Sao Mộc - Hành tinh thứ năm tính từ Mặt trời, và là hành tinh lớn nhất trong Thái Dương Hệ - nặng hơn gấp 2 lần so với tất cả các hành tinh khác trong Thái Dương Hệ cộng lại.

Về cơ bản, sau khi kiểm tra các hình ảnh mà JWST chụp về sao Mộc hồi tháng 7/2022, một nhóm các nhà nghiên cứu nhận ra rằng hành tinh này có một Dòng tia tốc độ cực cao (Jet stream, là dòng không khí hẹp tốc độ cao). Dòng tia này rộng 4.800 km và di chuyển với tốc độ 515 km/giờ - Đây là những điều chưa từng thấy trước đây.

Dòng tia nằm ở độ cao khoảng 40 km phía trên các đám mây, ở tầng bình lưu phía dưới của sao Mộc.

"Dữ liệu đó hoàn toàn làm chúng tôi ngạc nhiên" - Giáo sư Ricardo Hueso thuộc Đại học xứ Basque ở Bilbao, Tây Ban Nha, tác giả chính của nghiên cứu mới này, cho biết.

"Thật đáng kinh ngạc. Sau nhiều năm quan sát các đám mây và gió của sao Mộc từ nhiều kính thiên văn, chúng ta vẫn có quá nhiều điều để tìm hiểu về hành tinh này" - Leigh Fletcher thuộc Đại học Leicester, Vương quốc Anh, một thành viên của nghiên cứu mới, cho biết

Phát hiện mới nhất về sao Mộc có ý nghĩa gì?

Việc phát hiện ra Dòng tia này mang lại cái nhìn sâu sắc về cách các lớp bầu khí quyển hỗn loạn nổi tiếng của sao Mộc tương tác với nhau và cách kính James Webb có khả năng duy nhất để theo dõi các đặc điểm đó.

Theo nhóm nghiên cứu, Dòng tia mới được phát hiện này trên sao Mộc - đang di chuyển với tốc độ gấp đôi sức gió duy trì của siêu bão Cấp 5 trên Trái đất (theo thang phương Tây) và nằm ngay trên đường xích đạo sao Mộc - có thể làm sáng tỏ bầu không khí hỗn loạn của hành tinh khí khổng lồ này.

Hình ảnh Dòng tia rộng 4.800 km và di chuyển với tốc độ 515 km/giờ trên sao Mộc. Nguồn: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hueso (Đại học xứ Basque), I. de Pater (Đại học California, Berkeley), T. Fouchet (Đài quan sát Paris), L. Fletcher (Đại học Leicester) , M. Wong (Đại học California, Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Sao Mộc nổi tiếng với thời tiết khắc nghiệt. Bạn có thể đã nghe nói về Vết Đỏ Lớn (cơn bão với xoáy nghịch) của sao Mộc - nó là một cơn bão khổng lồ, lớn hơn Trái đất. Nó lớn đến mức có thể nhìn thấy được từ vị trí thuận lợi của chúng ta trên Trái đất bằng kính viễn vọng quang học cũ thông thường.

Vết Đỏ Lớn từ lâu đã trở thành biểu tượng của sao Mộc khi đã hoành hành hàng trăm năm.

Trong khi sao Mộc khác với Trái đất về nhiều mặt - Sao Mộc là một hành tinh khí khổng lồ, còn Trái đất là một thế giới đá, ôn hòa - thì cả hai hành tinh đều có bầu khí quyển nhiều lớp.

Các bước sóng ánh sáng hồng ngoại, nhìn thấy được, vô tuyến và tia cực tím được quan sát bởi các sứ mệnh khác (như tàu Juno và Cassini của NASA, cũng như Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính James Webb của NASA) sẽ phát hiện các tầng thấp hơn, sâu hơn của bầu khí quyển hành tinh khí này – nơi cư trú của những cơn bão khổng lồ và các đám mây băng amoniac, NASA cho biết.

Đó cũng là lý do tại sao Giáo sư Ricardo Hueso và đồng nghiệp của ông hy vọng có thể so sánh những gì Camera hồng ngoại của JWST nhìn thấy giữa các lớp khí quyển ở những độ cao khác nhau của sao Mộc với những gì Kính viễn vọng Không gian Hubble đã nhìn thấy ở các lớp sâu hơn.

Họ hy vọng rằng, James Webb và Hubble sẽ cho giới khoa học một bức tranh khá rõ ràng về những cơn gió hoang dã đó.

Trên thực tế, các hình ảnh của kính Hubble - chủ yếu liên quan đến phần nhìn thấy và phần cực tím của quang phổ điện từ - đã giúp ích rất nhiều, cung cấp thông tin về khu vực xung quanh đường xích đạo của sao Mộc thường trông như thế nào.

"Chúng tôi biết, các bước sóng khác nhau của 2 kính James Webb và Hubble sẽ tiết lộ cấu trúc ba chiều của các đám mây bão, nhưng chúng tôi cũng có thể sử dụng thời gian của dữ liệu để xem các cơn bão phát triển nhanh như thế nào" - Nhà khoa học hành tinh Michael Wong thuộc Đại học California, Berkeley, Mỹ, người đứng đầu các quan sát liên quan của kính Hubble và là thành viên của nghiên cứu mới, cho biết.

Nói cách khác, nhóm nghiên cứu giải thích, sự so sánh đó có thể giúp chúng ta hiểu tốc độ gió trên sao Mộc thay đổi như thế nào theo độ cao và tạo ra cái gọi là "độ đứt gió" của hành tinh khí này.

Hình ảnh này làm nổi bật một số đặc điểm xung quanh vùng xích đạo của sao Mộ. Nguồn: NASA, ESA, CSA, STScI, Hình ảnh: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hueso (Đại học xứ Basque), I. de Pater (Đại học California, Berkeley), T. Fouchet (Đài thiên văn Paris ), L. Fletcher (Đại học Leicester), M. Wong (Đại học California, Berkeley), A. James (STScI)

Sao Mộc có mô hình gió và nhiệt độ phức tạp nhưng lặp lại trong tầng bình lưu xích đạo của nó. Nếu sức mạnh của Dòng tia tốc độ cực mạnh mới này được kết nối với mô hình tầng bình lưu dao động, chúng ta có thể tiên lượng trước khả năng thay đổi của Dòng tia như thế nào trong 2 đến 4 năm tới.

Mặc dù sứ mệnh chính của Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA là "đi săn" những điều bí ẩn ở những chân trời xa nhất của vũ trụ, nhưng "Mắt thần tỷ đô" của NASA đã cung cấp nhiều hình ảnh đẹp về Thái Dương Hệ.

Với tổ hợp gương mạ vàng và ba thiết bị chứa thiết bị hồng ngoại (ví dụ như Camera cận hồng ngoại (NIRCam)), Kính viễn vọng Không gian James Webb đã đưa chúng ta đến một nơi tuyệt đẹp mà chúng ta gọi là NHÀ. Kính James Webb thậm chí còn mang đến cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về các vành đai mỏng manh của Sao Hải Vương - một điều chưa từng được thực hiện trong 30 năm qua.

Kính viễn vọng Không gian James Webb có thể được xem là "kỳ quan công nghệ" của Mỹ khi nước này đầu tư 9,7 tỷ USD để xây dựng và vận hành nó.

Nghiên cứu được xuất bản vào thứ Năm 19/10/2023 trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên.

Nguồn: Space.com, NASA