Vào trung tuần tháng 3, Liên minh Thiên văn Quốc tế công nhận sao Thổ đã chính thức có thêm 128 vệ tinh mới, nâng tổng số vệ tinh của nó lên 274, nhiều nhất trong số các hành tinh trong Hệ Mặt trời.
Phát hiện này đã đặt ra rất nhiều câu hỏi. Làm thế nào để phát hiện ra các vệ tinh và tại sao trước đó, chưa có ai phát hiện những vệ tinh này? Sao Mộc không phải là hành tinh có nhiều vệ tinh nhất sao? Họ sẽ gọi tất cả những vệ tinh này là gì? Còn có nhiều vệ tinh hơn không? Và chính xác thì điều gì khiến một thứ trở thành vệ tinh?
Nhóm 128 mặt trăng mới được nhóm các nhà thiên văn học do Edward Ashton đứng đầu tại Viện Hàn lâm Sinica ở Đài Loan (Trung Quốc) phát hiện bằng cách xếp chồng các hình ảnh từ kính viễn vọng Canada France Hawaii.
Cuộc đua giữa sao Thổ và sao Mộc
Từ năm 2019 đến năm 2023, sao Mộc và sao Thổ đã cạnh tranh để giành vị trí đầu tiên trong cuộc đua sở hữu nhiều mặt trăng. Năm 2019, sao Thổ đã vượt qua sao Mộc với tỷ số 82-79 nhờ việc phát hiện ra 20 mặt trăng mới.
Chỉ vài năm sau, vào tháng 2.2023, sao Mộc lại vươn dẫn trước với 12 mặt trăng mới, đánh bại 83 mặt trăng của sao Thổ vào thời điểm đó. Chỉ một thời gian ngắn sau đó, vẫn vào năm 2023, các nhà thiên văn học cũng thuộc nhóm Edward Ashton đã phát hiện ra 62 mặt trăng quay quanh sao Thổ để giúp nó bỏ xa sao Mộc về số lượng mặt trăng.
Ở những nơi khác trong Hệ Mặt trời, Trái đất có một mặt trăng, sao Hỏa có hai mặt trăng, sao Mộc có 95 mặt trăng, sao Thiên Vương có 28 mặt trăng và sao Hải Vương có 16 mặt trăng, tổng cộng là 142 mặt trăng. Chúng ta chỉ cần khám phá thêm mười mặt trăng nữa xung quanh sao Thổ là có số lượng mặt trăng gấp đôi tất cả các hành tinh khác cộng lại.
Chia mặt trăng làm hai loại
Nếu nghĩ các mặt trăng mới to như chị Hằng của chúng ta thì đó là sai lầm. Các mặt trăng mới phát hiện đều nhỏ. Mỗi mặt trăng chỉ rộng vài kilomet. Nếu một thứ nhỏ như vậy có thể là mặt trăng, vậy đâu là tiêu chí xác định một thiên thể là mặt trăng?
NASA cho chúng ta biết "các thiên thể hình thành tự nhiên quay quanh các hành tinh được gọi là mặt trăng", nhưng ngay cả các tiểu hành tinh cũng có thể có mặt trăng. Chúng ta đã đâm một tàu vũ trụ vào mặt trăng của một tiểu hành tinh vào năm 2022. Trái đất đã có một vài mặt trăng nhỏ, một số chỉ có kích thước vài mét. Đường ranh giới giữa mặt trăng và “không phải mặt trăng” hơi mơ hồ.
Hình dạng các mặt trăng quay quanh các hành tinh trong Hệ Mặt trời có thể là "đều đặn" hoặc "không đều". Tất cả các mặt trăng mới đều có hình dạng "không đều".
Các mặt trăng “đều đặn” được hình thành xung quanh một hành tinh cùng lúc với quá trình hình thành của chính hành tinh đó. Các mặt trăng “không đều” được cho là các hành tinh nhỏ bị một hành tinh bắt giữ khi nó hoàn thành quá trình hình thành. Sau đó, chúng bị vỡ thành nhiều mảnh do va chạm.
Các mặt trăng “đều đặn” có xu hướng quay quanh các hành tinh của chúng theo các quỹ đạo tròn xung quanh đường xích đạo. Các mặt trăng “không đều” thường quay quanh hành tinh với quỹ đạo hình bầu dục và ở nhiều góc độ khác nhau. Sao Thổ có 24 mặt trăng “đều đặn” và 250 mặt trăng “không đều”.
Nghiên cứu các mặt trăng này có thể cho chúng ta biết về cách các mặt trăng hình thành và tiết lộ manh mối về cách Hệ Mặt trời hình thành và tiến hóa.
Các vành đai của sao Thổ được tạo thành từ những khối băng và đá nhỏ. Các nhà thiên văn học cho rằng chúng hình thành từ các mảnh sao chổi, tiểu hành tinh và mặt trăng bị lực hấp dẫn của sao Thổ xé toạc khi vượt qua giới hạn Roche.
Vì vậy, đối với sao Thổ nói riêng, các mặt trăng “không đều” có thể cho chúng ta biết thêm về quá trình hình thành các vành đai tráng lệ của nó.
Cách đặt tên cho mặt trăng?
Tên của các thiên thể được quản lý bởi Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU). Ban đầu, tất cả các vệ tinh trong Hệ Mặt trời đều được đặt tên theo thần thoại Hy Lạp-La Mã. Nhưng số lượng lớn các vệ tinh, đặc biệt là của sao Thổ và sao Mộc, buộc IAU phải mở rộng sang các vị thần từ các thần thoại khác.
Bảy vệ tinh đầu tiên của sao Thổ ban đầu được đặt số thay vì tên. Năm 1847, John Herschel đã đặt tên cho chúng theo tên của các vị thần Titan cùng là con của Uranus trong thần thoại La Mã. Sau khi danh sách các vị thần Titan trong thần thoại La Mã hết, họ đã mở rộng hệ thống đặt tên để bao gồm các vị thần của thần thoại Inuit, Gallic và Bắc Âu.
Những người khám phá được đề xuất tên cho các vệ tinh và những cái tên mà họ đề xuất sẽ được IAU ưu tiên. Trước đây, đã có các cuộc thi đặt tên cho các vệ tinh mới của sao Mộc và sao Thổ.
Với 128 vệ tinh mới của Sao Thổ, có thể mất một thời gian để đưa ra những cái tên tuân theo các quy tắc của IAU. Có lẽ họ cần sự bổ sung của các thần thoại khác nhau để đủ tên đặt các mặt trăng mới. Cho đến lúc đó, mỗi mặt trăng đều có tên được tạo thành từ một chuỗi số và chữ cái, chẳng hạn như "S/2020 S 27".
Liệu chúng ta có tìm thấy thêm các mặt trăng nữa không?
Nếu không có định nghĩa chắc chắn về mặt trăng là gì, thì thật khó để nói khi nào hay liệu chúng ta có bao giờ hoàn thành việc tìm thấy hết chúng hay không. Mọi người đều đồng ý rằng chúng ta không nên gọi mọi khối đá trong vành đai của sao Thổ là mặt trăng, nhưng vẫn chưa rõ ràng về việc vạch ra ranh giới chính xác đâu là mặt trăng, đâu là thiên thạch.
Tuy nhiên, số lượng các vật thể giống mặt trăng mà các nhà thiên văn học có thể muốn thêm vào danh sách không phải là vô hạn. Edward Ashton, người dẫn đầu việc phát hiện ra 128 mặt trăng mới, tin rằng không dễ tìm ra nhiều mặt trăng mới cho đến khi công nghệ của chúng ta được cải thiện.