Phổ cho thấy bầu không khí trên các vòng. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL / SSI / SWRI / UCL Bấm để phóng to
Dữ liệu từ tàu vũ trụ Cassini của NASA / ESA / ASI chỉ ra rằng hệ thống vành đai hùng vĩ của Sao Thổ có bầu khí quyển riêng - tách biệt với chính hành tinh này.
Trong quá trình bay gần của hệ thống vòng, các thiết bị trên Cassini đã có thể xác định rằng môi trường xung quanh các vòng giống như một bầu khí quyển, bao gồm chủ yếu là oxy phân tử.
Bầu không khí này rất giống với bầu không khí của sao Mộc Europa và Ganymede.
Phát hiện này được thực hiện bởi hai thiết bị trên Cassini, cả hai đều có sự tham gia của châu Âu: Máy quang phổ khối ion và trung tính (INMS) có các nhà điều tra từ Hoa Kỳ và Đức, và thiết bị đo quang phổ Cassini (CAPS) có các nhà điều tra từ Hoa Kỳ , Phần Lan, Hungary, Pháp, Na Uy và Vương quốc Anh.
Các vành đai Saturn bao gồm phần lớn băng nước trộn với một lượng nhỏ bụi và chất đá. Chúng cực kỳ mỏng: mặc dù chúng có đường kính từ 250 000 km trở lên nhưng chúng dày không quá 1,5 km.
Mặc dù có vẻ ngoài ấn tượng, nhưng có rất ít vật liệu trong các vòng - nếu các vòng được nén thành một cơ thể thì nó sẽ không quá 100 km.
Nguồn gốc của những chiếc nhẫn là không rõ. Các nhà khoa học từng nghĩ rằng những chiếc nhẫn được hình thành cùng lúc với các hành tinh, kết lại từ những đám mây khí xoáy liên sao 4000 triệu năm trước. Tuy nhiên, những chiếc nhẫn bây giờ dường như còn trẻ, có lẽ chỉ hàng trăm triệu năm tuổi.
Một giả thuyết khác cho rằng một sao chổi bay quá gần Sao Thổ và bị phá vỡ bởi các lực thủy triều. Có thể một trong số các mặt trăng Saturn đã bị tấn công bởi một tiểu hành tinh đập nó thành từng mảnh hình thành nên những chiếc nhẫn.
Mặc dù Sao Thổ có thể có các vòng kể từ khi nó hình thành, hệ thống vành đai không ổn định và phải được tái tạo bởi các quá trình đang diễn ra, có thể là sự phá vỡ của các vệ tinh lớn hơn.
Các phân tử nước lần đầu tiên được đẩy ra khỏi các hạt vòng bằng ánh sáng cực tím mặt trời. Sau đó chúng được phân tách thành hydro, và oxy phân tử và nguyên tử, bằng phương pháp quang hóa. Khí hydro bị mất vào không gian, oxy nguyên tử và bất kỳ nước còn lại nào bị đóng băng trở lại vật liệu vòng do nhiệt độ thấp và điều này để lại một nồng độ các phân tử oxy.
Tiến sĩ Andrew Coates, đồng điều tra viên của CAPS, từ Phòng thí nghiệm Khoa học Vũ trụ Mullard (MSSL) tại Đại học College London, cho biết: Khi nước chảy ra khỏi các vòng, nó bị chia cắt bởi ánh sáng mặt trời; hydro và oxy nguyên tử thu được sau đó bị mất, để lại oxy phân tử.
Ở INMS thấy khí oxy trung tính, CAPS thấy các ion oxy phân tử và chế độ xem electron? của những chiếc nhẫn. Chúng đại diện cho các sản phẩm bị ion hóa của oxy đó và một số electron bổ sung được điều khiển khỏi các vòng tròn bởi ánh sáng mặt trời.
Tiến sĩ Coates cho biết bầu khí quyển vòng có thể được kiểm soát bởi lực hấp dẫn và sự cân bằng giữa mất vật liệu từ hệ thống vòng và cung cấp lại vật liệu từ các hạt vòng.
Tháng trước, các nhà khoa học nhiệm vụ Cassini-Huygens đã tổ chức lễ kỷ niệm tàu vũ trụ năm đầu tiên trên quỹ đạo quanh Sao Thổ. Cassini đã thực hiện chức năng chèn quỹ đạo sao Thổ (SOI) vào ngày 1 tháng 7 năm 2004 sau hành trình kéo dài sáu năm đến hành tinh có vành đai, đi được hơn ba nghìn triệu km.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là một dự án hợp tác của NASA, ESA và ASI, cơ quan vũ trụ của Ý.
Nguồn gốc: Khoa học ESA
