Đều là các hành tinh khí khổng lồ có kích thước và thành phần tương đồng, Sao Mộc và Sao Thổ lại sở hữu những hệ thống bão vùng cực hoàn toàn khác nhau. Trong khi Sao Thổ chỉ có một xoáy bão khổng lồ hình lục giác tại cực bắc, Sao Mộc lại xuất hiện một cụm xoáy gồm nhiều cơn bão lớn nhỏ tồn tại ổn định trong thời gian dài. Sự khác biệt này từ lâu đã là câu hỏi lớn đối với giới khoa học.

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), công bố trên Proceedings of the National Academy of Sciences, cho thấy nguyên nhân có thể nằm sâu bên trong cấu trúc của hai hành tinh, chứ không chỉ ở bề mặt khí quyển. Thông qua các mô phỏng máy tính, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng các mô hình bão vùng cực hình thành từ chuyển động hỗn loạn ban đầu của khí quyển, nhưng cách chúng ổn định lại phụ thuộc vào đặc tính bên trong của hành tinh.

Yếu tố then chốt được xác định là “độ mềm” của đáy xoáy – đại diện cho mức độ nhẹ hay đặc của vật chất bên dưới các tầng mây. Nếu đáy xoáy mềm và nhẹ, các cơn bão sẽ bị giới hạn kích thước, cho phép nhiều xoáy cùng tồn tại, như trường hợp của Sao Mộc. Ngược lại, nếu đáy xoáy cứng và đặc hơn, các xoáy có thể mở rộng và hợp nhất, cuối cùng hình thành một hệ thống bão duy nhất quy mô hành tinh, giống như trên Sao Thổ.

Kết quả này gợi ý rằng Sao Mộc có thể sở hữu cấu trúc bên trong mềm và nhẹ hơn, trong khi Sao Thổ chứa nhiều vật chất nặng hơn, có khả năng tạo ra sự phân tầng mạnh trong khí quyển. Theo các nhà khoa học, hình dạng và số lượng các cơn bão vùng cực quan sát được từ các sứ mệnh như Juno và Cassini có thể trở thành “manh mối” quan trọng giúp suy đoán về cấu trúc bên trong của các hành tinh khí khổng lồ – nơi việc đo đạc trực tiếp vẫn còn rất hạn chế.

Phát hiện này không chỉ giúp giải thích sự khác biệt thời tiết cực đoan giữa Sao Mộc và Sao Thổ, mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc tìm hiểu cấu trúc và sự tiến hóa của các hành tinh khí trong Hệ Mặt Trời.