Hiện nay, sao Mộc có hơn 100 vệ tinh đã được xác nhận, trong khi sao Thổ thậm chí vượt mốc 280. Tuy nhiên, số lượng không phải điểm khác biệt lớn nhất. Hệ vệ tinh của sao Mộc nổi bật với nhóm “mặt trăng Galilei” gồm những thiên thể lớn và hoạt động mạnh như Io, Europa hay Ganymede, trong đó Ganymede là vệ tinh lớn nhất Hệ Mặt Trời.
Ngược lại, hệ vệ tinh của sao Thổ lại mang cấu trúc “lệch pha”, khi gần như bị chi phối bởi Titan, vệ tinh lớn thứ hai với bầu khí quyển dày đặc và điều kiện đặc biệt. Các mặt trăng còn lại phần lớn nhỏ hơn và kém nổi bật về mặt địa chất.
Sự khác biệt này từ lâu khiến giới khoa học bối rối. Vì sao hai hành tinh có nguồn gốc tương đồng lại hình thành hai hệ vệ tinh “trái ngược”?
Để giải đáp, nhóm nghiên cứu từ Nhật Bản và Trung Quốc đã xây dựng mô hình mô phỏng quá trình hình thành vệ tinh dựa trên “đĩa vật chất quanh hành tinh” nơi các mặt trăng ra đời. Điểm mới nằm ở việc đưa yếu tố từ trường vào mô hình.
Kết quả cho thấy, từ trường đóng vai trò quyết định trong việc “định hình” hệ vệ tinh. Với sao Mộc, từ trường mạnh tạo ra một vùng trống gọi là “khoang từ quyển” trong đĩa vật chất. Vùng này hoạt động như một “bẫy ổn định”, giúp giữ lại các vệ tinh lớn, ngăn chúng rơi vào hành tinh hoặc bị đẩy ra ngoài.
Trong khi đó, sao Thổ ở giai đoạn đầu được cho là có từ trường yếu hơn, không đủ tạo ra cấu trúc tương tự. Điều này khiến các vệ tinh dễ bị dịch chuyển, va chạm hoặc biến mất, dẫn đến việc chỉ một số ít “trụ lại”, tiêu biểu là Titan.
Không chỉ giải thích câu chuyện trong Hệ Mặt Trời, phát hiện này còn mở ra hướng nghiên cứu mới về các hệ hành tinh ngoài. Theo mô hình, những hành tinh có từ trường mạnh như sao Mộc nhiều khả năng sẽ sở hữu hệ vệ tinh phong phú, còn các hành tinh tương tự sao Thổ có thể chỉ có một vài mặt trăng lớn.
Điều này đặc biệt quan trọng trong việc tìm kiếm “exomoon” các mặt trăng ngoài Hệ Mặt Trời, vốn được xem là ứng viên tiềm năng cho sự sống.
Nghiên cứu được công bố trên Nature Astronomy tháng 4/2026, đánh dấu bước tiến đáng kể trong việc lý giải cách các hệ vệ tinh hình thành và tiến hóa, không chỉ trong Hệ Mặt Trời mà còn ở những thế giới xa xôi hơn.
