Đã từ lâu, các nhà khoa học biết rằng từ trường của các Sao Thiên Vương, Hải Vương không những không có cực trái dấu như thanh nam châm mà còn bị bẻ cong theo những góc rất lạ mắt. Vì sao từ trường của hai hành tinh này lại không giống với từ trường của... Trái đất?

Sao Thổ có cấu tạo khác Trái đất nên từ trường cũng khác hẳn.

Bí mật về sự khác nhau của từ trường đã được Sabine Stanley và Jeremy Bloxham, hai nhà khoa học tại ĐH Harvard (Mỹ), khám phá và công bố trên tạp chí khoa học Nature: Hầu hết các hành tinh đều có từ trường hai cực Bắc Nam, xoay quanh một trục tưởng tượng giữa hai cực này. Từ trường Trái đất nghiêng 11^o so với cực, vì thế cực Bắc của từ trường hơi lệch so với cực Bắc của Trái đất. Nhiều hành tinh khác cũng có cấu trúc tương tự, từ những hành tinh lớn như Sao Thổ và Sao Mộc, cho tới Mặt trăng Ganymede của Sao Mộc. Chẳng hạn, từ trường của Sao Mộc nghiêng 10^o, gần giống như Trái đất.

Tuy nhiên, các Sao Thiên Vương và Hải Vương lại khác hẳn: từ trường của chúng lệch tới 47^o và 59^o. Cách đây mười năm, giới khoa học cho rằng nguyên nhân có thể là do sự hiện diện của những dòng điện luân chuyển bên trong lớp lõi mỏng của các hành tinh này. Lõi của chúng được cấu tạo từ "băng" chất lưu mang điện tích, bao gồm nước, methane, ammonia và sulfide hydro đông cứng.

Giờ đây, Stanley và Bloxham đã thử nghiệm lại thuyết này và kết luận: Quá trình luân chuyển hay đối lưu trong lớp lõi mỏng đóng băng chính là tác nhân tạo ra từ trường kỳ lạ của hai hành tinh nói trên, bởi vì nó chính là một phần của hành tinh lỏng và chuyển động. Từ trường được tạo ra nhờ những chuyển động chất lưu phức tạp trong các khu vực dẫn điện của các Sao Thiên Vương và Hải Vương, có tên là "hoạt động dynamo". Áp dụng mô hình này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một hành tinh có từ trường lệch hẳn so với hai cực, giống như từ trường mà tàu Voyager 2 quan sát thấy trên các Sao Thiên Vương và Hải Vương.

Theo Ted Lilley, chuyên gia từ trường địa lý thuộc ĐH Quốc gia Australia, kết quả nghiên cứu này không gây ngạc nhiên nhiều lắm, mặc dù ý nghĩa của nó rất quan trọng. Ông nói: "Vấn đề quan trọng hơn là Trái đất có từ trường hai cực và gần như đối xứng trục. Chính vì vậy, chúng ta cho rằng từ trường của hành tinh khác cũng vậy. Trên Trái đất, sự chuyển động của lớp vỏ chất lỏng bên ngoài giúp tạo nên từ trường. Chúng ta thường nghĩ rằng từ tính phải đi song song với sắt, nhưng chất lưu mang điện tích khi chuyển động cũng có thể tạo ra từ trường. Quá trình này chỉ phụ thuộc vào việc nguồn chất lưu cho hoạt động dynamo trên hành tinh nằm ở vị trí nào mà thôi. Trong Trái đất, đấy chính là lớp lõi bên ngoài, còn ở các Sao Thiên Vương và Hải Vương thì hoặc là không có chất lưu, hoặc chỉ có toàn chất lưu. Tuy nhiên, dường như cả hai hành tinh đều có một lớp chất lỏng chuyển động dẫn điện rất tốt. Do hoạt động dynamo trên các Sao Thiên Vương và Hải Vương diễn ra tại một địa điểm khác so với Trái đất nên chúng tạo ra từ trường hoàn toàn khác biệt. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên cả."

Khánh Hà (Theo Discovery)