Hệ Mặt trời đã có “hành tinh thứ 9″ ấm áp và… sống được?
Thiên thể đang bị coi là không đủ chuẩn hành tinh thực ra có cấu trúc phức tạp và có một đại dương ngang tuổi đại dương của Trái Đất.
Nghiên cứu mới từ Đại học California ở Santa Cruz và Viện Nghiên cứu Southwest đã đưa ra một tuyên bố choáng váng: Sao Diêm Vương, thiên thể ở nơi xa thẳm của Hệ Mặt trời, từng có một quá khứ ấm áp và một đại dương hình thành tận 4,5 tỉ năm về trước.
Các nhà khoa học đã dùng nhiều kịch bản tiến hóa để “khớp” với các dữ liệu mà tàu vũ trụ New Horizons của NASA đã thu thập được, và tìm ra được một lịch sử phát triển nhiệt và kiến tạo vô cũng phức tạp.
Cấu trúc nhiều lớp của Sao Diêm Vương: lõi đá, đại dương ngầm, lớp băng giàu nước và vỏ băng giàu nitrogen bên ngoài cùng, với các tàn tích của sự nở ra trong quá trình chuyển đổi từ tiền hành tinh sang hành tinh thực thụ – ảnh do nhóm nghiên cứu cung cấp
Video đang HOT
Sao Diêm Vương sơ sinh đã trải qua một quá trình “khởi động nóng”, với 2 nguồn nhiệt lượng không lồ: sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ trong đá và năng lượng hấp dẫn khi các vật liệu không gian bắn phá bề mặt của nó, khi nó hãy còn là một vật thể “tiền hành tinh”.
Quá trình này khiến băng giá trong khối tiền hành tinh đang được bồi tụ tan chảy, hình thành các đại dương sơ sinh. Thiên thể ngày một nở to ra cho đến ngày “trưởng thành”, trở thành một hành tinh thực thụ như chúng ta thấy ngày hôm nay.
Sau đó, cả hành tinh và đại dương của nó được làm mát. Do đặc điểm ở rất xa mặt trời nên toàn bộ bề mặt thiên thể đều đóng băng. Nhưng bên dưới lớp băng, đại dương vẫn luôn đủ ấm áp để giữ nước ở trạng thái lỏng, và có các bằng chứng cho thấy đại dương của Sao Diêm Vương cũng có hệ thống thủy nhiệt như Trái Đất hay mặt trăng Enceladus của Sao Thổ, tức hoàn toàn có thể phát triển sự sống.
Với tuổi đời 4,5 tỉ năm vừa được xác định, các nhà nghiên cứu tin rằng bên dưới bề mặt băng giá của Sao Diêm Vương đang tồn tại, hoặc ít nhất từng tồn tại sự sống. Không rõ đại dương to lớn đến đâu, nhưng một nghiên cứu trước đó, cũng có sự tham gia của Đại học California ở Santa Cruz, cho rằng ít nhất nó trải rộng khắp thùy trái của cánh đồng băng giá Sputnik Planitia – chính là trái tim màu trắng danh tiếng trên bề mặt Sao Diêm Vương.
Cách đây gần 1 năm, người đứng đầu NASA – nhà khoa học Jim Bridenstine, đã có tuyên bố rằng theo quan điểm của ông, Sao Diêm Vương phải là một hành tinh. Nó thực sự từng là hành tinh thứ 9 của Hệ Mặt trời từ năm 1930 đến khi bị các nhà khoa học thế giới “giáng cấp” thành hành tinh lùn vào năm 2006.
Tàu vũ trụ NASA chụp ảnh hành tinh từ khoảng cách 6,9 tỷ km so với Trái đất
Từ khoảng cách 6,9 tỷ km so với Trái đất, tàu vũ trụ New Horizons của NASA đã chụp được ảnh của các hành tinh với vị trí khác so với những gì chúng ta nhìn thấy.
Đây là lần đầu tiên loại "hiệu ứng thị sai" này được ghi lại bằng camera trên tàu vũ trụ, tương tự như khi chúng ta giơ cánh tay ra trước mặt và quan sát chúng bằng một bên mắt, sau đó so sánh vị trí của cánh tay khi nhìn bằng mắt còn lại. "New Horizons đang quan sát một vũ trụ hoàn toàn mới, không giống như những gì chúng ta nhìn thấy từ Trái đất", trích lời nhà khoa học Alan Stern, chuyên viên nghiên cứu chính của New Horizons từ Viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, bang Colorado, Mỹ. "Điều này giúp chúng tôi thực hiện một việc chưa từng có tiền lệ - xem xét sự khác biệt về vị trí của những ngôi sao qua camera của New Horizons so với khi nhìn từ Trái đất".
Wolf 359 qua ống kính của New Horizons (trái) và ảnh từ Trái đất (phải).
New Horizons sẽ tiếp tục nhiệm vụ thu thập dữ liệu khoa học về hệ mặt trời và không gian liên vì sao giống như phi thuyền Voyager. Năm 2015, con tàu này đã hoàn thành nhiệm vụ thăm dò sao Diêm Vương, sau đó tiếp cận tiểu hành tinh Arrokoth trên vành đai Kuiper vào tháng 1/2019. Tháng 4/2020, New Horizons tiếp tục sứ mệnh thăm dò ngôi sao Proxima Centauri và Wolf 359, cách Trái đất lần lượt 4,2 và 7,795 năm ánh sáng.
Bởi hiệu ứng thị sai, tức sự khác biệt về góc nhìn, nên vị trí của các ngôi sao qua ống kính của New Horizons xuất hiện chênh lệch, tạo điều kiện cho các nhà khoa học đo lường khoảng cách và xác định vị trí của chúng. Mọi hành tinh, bao gồm cả Mặt trời, đều không ngừng chuyển động. Song, chúng ta khó mà nhận thấy rõ sự dịch chuyển do chúng cách Trái đất rất xa, các hành tinh lại chuyển động trên trục thời gian cực kỳ dài. "Mắt người không thể phát hiện những thay đổi đó", Stern nói. Tuy nhiên, bằng cách so sánh ảnh chụp của New Horizons với ảnh được chụp bằng kính viễn vọng trên Trái đất ở cùng thời điểm, sự khác biệt này có thể được chỉ ra rõ ràng.
Proxima Centauri qua ống kính của New Horizons (trái) và ảnh từ Trái đất (phải).
New Horizons gửi ảnh chụp trở lại Trái đất thông qua tín hiệu radio, thời gian truyền tin mất khoảng 6,5 tiếng đồng hồ. "New Horizons là con tàu đảm đương nhiệm vụ tiên phong, và thí nghiệm hiệu ứng thị sai này là một trong số đó", Kenneth Hansen, nhà khoa học phụ trách chương trình New Horizons tại trụ sở của NASA ở Washington DC. (Mỹ) cho biết.
"Có thể nói rằng trong lĩnh vực ảnh 3D của các vật thể thiên văn, New Horizons của NASA là cái tên dẫn đầu với loạt ảnh ấn tượng về sao Diêm Vương và tiểu hành tinh Arrokoth", trích lời Brian May, thành viên của nhóm nhạc Queen kiêm nhà vật lý thiên văn cộng tác với NASA. "Nhưng những bức ảnh gần đây của New Horizons về Proxima Centauri và Wolf 359 đã phá vỡ mọi kỷ lục trước đó".
Tàu New Horizons tiếp cận tiểu hành tinh Arrokoth Vào đầu năm nay, tàu thăm dò vũ trụ New Horizons của NASA đã bay đến gần tiểu hành tinh Arrokoth (tên cũ là Ultima Thule). Tàu New Horizons. Đây được xem là sự kiện mở đầu giai đoạn nghiên cứu mới đối với Vành đai Kuiper - khu vực của các thiên thể nguyên thủy, chứa đựng các thông tin thiết yếu...