Báo cáo khoa học của NASA về Sao Diêm Vương chính thức được công bố

Alan Stern, nhà khoa học hành tinh chịu trách nhiệm trong nhiệm vụ quan sát Sao Diêm Vương - New Horizons, là người đã đại diện cho NASA công bố kết quả nghiên cứu khoa học về hành tinh lùn lớn nhất hệ Mặt Trời.

Với những gì đã thu thập được từ tàu New Horizons, nhóm chuyên gia thuộc NASA khẳng định sao Diêm Vương và các vệ tinh của mình thực sự thú vị hơn những gì họ dự đoán. Bên cạnh đó, những dấu hiệu của hoạt động địa chất gần đây cũng như các đặc tính bề mặt có niên đại từ thuở đầu trong hệ mặt trời của chúng ta đã gây không ít bất ngờ đối với sự hiểu biết của con người. Các nhà nghiên cứu khẳng định Pluto có bán kính lõi 1187km (với sai số 4km), nghĩa là lớn hơn so với những dự đoán từ trước đến nay. Thông tin này ngay lập tức biến Sao Diêm Vương thành một hành tinh lùn có “địa hình đa dạng”, bao gồm cả lớp vỏ băng dày lạnh lẽo.

Miệng núi lửa là yếu tố chủ yếu trên bề mặt hành tinh lùn, với những hố có đường kính lên đến 260 km. Một vài miệng núi lửa đã bị hỏng hay được lấp đầy bởi vật chất theo thời gian, bên cạnh những cái vẫn còn nguyên vẹn. Cthulhu Regio - một khu vực chìm trong bóng tối nằm lệch về phía Tây Nam của khu vực đồng bằng hình trái tim và có địa hình mịn Tombaugh Regio là nơi bị tàn phá nặng nề nhất. Vị trí này cũng cho thấy những bằng chứng về các hoạt động kiến tạo, với đồi dốc và thung lũng trải dài cỡ 600 km.

Cthulhu Regio là một khu vực bao gồm nhiều đụn cát khổng lổ tạo hình giống như một con cá voi, có chiều dài khoảng 2990 km dọc theo đường xích đạo của Sao Diêm Vương. Đây là khu vực tối nhất trên bề mặt Sao Diêm Vương, các nhà khoa học cho biết lý do của điều này là do một loại hydrocacbon phức tạp gọi là tholins bao phủ bề mặt, tạo thành hình từ metan và nitơ trong không khí dưới tác dụng của tia cực tím và tia vũ trụ. Tên của khu vực địa hình này được đặt theo tên thủy quái Thái Bình Dương Cthulhu, một nhân vật do nhà văn H.P.Lovecraft sáng tạo và giới thiệu lần đầu trong tác phẩm 'Tiếng gọi của Cthulhu' (1928) và từ Regio trong tiếng Latin có nghĩa là "khu vực".

Tombaugh Regio, biệt danh "Trái Tim", là một khu vực đồng bằng có chiều dài khoảng 1590 km, điểm đặc sắc nhất của khu vực này là có rất nhiều dấu vết của các dòng sông băng. Vào ngày 15/7/2015, tàu New Horizons đã phát hiện một ngọn núi cao hơn 3400m được làm từ băng đá tại khu vực này. Tên của khu vực này được đặt theo nhà thiên văn học Clyde Tombaugh, người phát hiện ra Sao Diêm Vương. Mặc dù phải có sự phê chuẩn của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) trước khi cái tên "Tombaugh Regio" được sử dụng một cách chính thức, nhưng Rita Schulz, chủ tịch của Nhóm nghiên cứu Hẹ danh mục hành tinh trực thuộc IAU cho biết cái tên này "có thể được chấp nhận ngay lập tức vì chúng tôi đã thảo luận trước đó".

Đối với Sputnik Planum - đồng bằng nằm ở phía Tây hành tinh, vẫn chưa được phát hiện bất kỳ miệng núi lửa nào. Đây được cho là vùng khá đặc biệt trên Sao Diêm Vương. Thực ra mà nói thì số lượng miệng núi lửa khác nhau còn tùy thuộc vào tuổi của bề mặt ở khu vực đó, các nhà nghiên cứu cho biết. Các miệng hố lớn thì thường nằm ở vùng có bề mặt già cỗi, tương tự như những gì chúng ta thấy với Mặt Trăng của Trái Đất. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn không biết điều gì đã đưa đến quá trình tái tạo bề mặt, đồng thời xóa luôn các miệng núi lửa, chẳng hạn như vùng Sputnik Planum. Vùng đồng bằng này được cấu thành từ hàng chục cây số đất, có khả năng hình thành bởi một quá trình tương tự như cách bùn khô xuất hiện trên Trái Đất.

Thông tin cuối cùng về Sao Diêm Vương mà NASA đưa ra là một hình ảnh mô tả hành tinh lùn này một cách đầy màu sắc. Hãy nhìn vào nó thông qua máy quay màu trên New Horizons và bạn sẽ thấy một sự "đa dạng đến ngoạn mục", các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.

Những hình ảnh mà chúng ta đã nhìn thấy hoàn toàn không có sự giả mạo - Pluto thực sự có màu sắc rất rõ ràng. Vùng Cthulhu Regio nổi bật với màu đỏ đậm, phần phía Tây của ‘trái tim Tombaugh Regio’ là một nửa đỏ hồng còn một nửa mang màu hồng nhạt hơn. Những màu sắc này có được nhờ các chất hữu cơ chịu nhiệt gọi là "tholins" đã đề cập phía trên.

Vệ tinh lớn nhất của Sao Diêm Vương - Charon thậm chí còn chứa nhiều bí ẩn hơn so với hành tinh lùn mà nó quay quanh. Vệ tinh này được đặt theo tên của vợ nhà thiên văn học James Christy, người phát hiện ra nó vào ngày 22/6/1978. Mặc dù vậy, về sau nhiều người mới để ý Charon cũng chính là người lái đò chở các linh hồn người đã chết qua sông Styx. Theo thần thoại Hy Lạp, khi con người chết, linh hồn của họ muốn xuống được điạ ngục, thế giới của Hades, họ phải vượt qua sông Styx. Và chỉ có Charon mới giúp được họ qua sông.

Với đường kính bằng một nửa của Sao Diêm Vương, Charon là vệ tinh lớn nhất tính về tỷ lệ so với hành tinh mẹ (ở đây là hành tinh lùn) trong Hệ Mặt Trời. Nhiều nhà khoa học làm việc trong dự án New Horizons đã trông đợi ở Charon một khung cảnh đơn điệu với những miệng núi lửa. Thay vào đó, họ đã tìm thấy một phong cảnh được bao phủ bởi núi, thung lũng, những chỗ lở đất, sự pha trộn của màu sắc, và nhiều thứ khác nữa. Các nghiên cứu chi tiết của Charon tiết lộ hành tinh này có thành phần "địa chất phức tạp", từ các vùng bị bắn phá tạo thành đồng bằng, các vết đứt gãy lớn, hẻm núi sâu,...cho đến những thay đổi lớn về độ sáng bề mặt cũng như điểm đen khổng lồ xoay quanh cực Bắc. Ngoài ra, những sườn núi kéo dài hàng trăm cây số ở điểm cực cũng được các nhà khoa học cho là kết quả của một tác động lớn nào đó hoặc do "cấu trúc kiến tạo phức tạp".

Những bức ảnh phân giải cao của bán cầu Charon hướng về phía Pluto được chụp bởi New Horizons khi nó tăng tốc xuyên qua hệ thống Sao Diêm Vương (gồm bản thân Sao Diêm Vương và các vệ tinh của nó) vào ngày 14/7 và được truyền về Trái Đất ngày 21/9 vừa qua, hé lộ những biểu hiện của một dải đứt gãy và những thung lũng ở phía Bắc xích đạo của vệ tinh này. Hệ thung lũng lớn này trải dọc suốt mặt được quan sát của Charon, kéo dài hơn 1600 km và thực tế còn trải dài ra cả mặt sau của vệ tinh này. Nó dài gấp 4 lần và sâu gấp đôi khe núi Grand Canyon (Thung lũng lớn ở Mỹ có chiều dài 446km và sâu 1857m). Điều này cho thấy đã có một biến đổi địa chất dữ dội trong quá khứ của Charon.

Giống như Sao Diêm Vương, Charon cũng bị tàn phá nặng nề từ các cuộc công kích của thiên thạch. Nhóm nghiên cứu New Horizons tin rằng một trong số các miệng núi lửa trên hành tinh này đã hình thành từ hơn 4 tỷ năm trước, và có thể tồn tại mối liên kết nào đó đến biến cố Late Heavy Bombardment (tạm dịch: Đợt đánh bom muộn - thời kỳ các sao chổi và thiên thạch rơi dữ dội vào Mặt Trời) xảy ra trong những ngày đầu tiên của hệ Mặt Trời. Charon cũng sở hữu một mạng lưới khổng lồ các hẻm núi. Những vết nứt gãy này tập trung hầu hết ở Nam bán cầu của Charon, với hai vết lớn nhất được đặt tên Macross Chasma và Serenity Chasma - kéo dài đến 1050km. Nơi rộng nhất là ở hẻm núi Serenity Chasma với khoảng cách 60km và sâu 5km.

Màu sắc của Charon "hạn chế hơn nhiều so với Sao Diêm Vương", nhưng khu vực Bắc cực sở hữu màu đỏ rất rõ ràng, các nhà nghiên cứu cho biết. Điều này bắt nguồn từ một số lý do nhất định sau. Một là những hợp chất hóa học trên hành tinh khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời cũng như bức xạ sẽ trở thành “tholins”, tương tự như Sao Diêm Vương. Nguyên nhân thứ 2 có thể là do bề mặt của Charon có một thành phần khác nằm sâu dưới lòng đất, và màu sắc đã được thổi lên như kết quả của một tác động lớn.

Ngoài ra, tàu vũ trụ New Horizons đến nay đã cung cấp cho các nhà khoa học một phép so sánh chính xác hơn đối với Charon và các vệ tinh khác của Sao Diêm Vương như Nix và Hydra. Tuy nhiên các thông số của 2 vệ tinh khác là Styx và Kerberos vẫn còn lưu trữ trên tàu do phải đến cuối năm 2016 thì toàn bộ dữ liệu mới về tới Trái Đất. Nix có dạng hình chữ nhật, dài 49km và rộng 32km, với đường kính khoảng 40km. Các đặc tính phản quang của Nix cho thấy vệ tinh cỡ nhỏ này có khả năng được bao phủ bởi băng. Về Hydra, ngôi sao này cũng không có dạng hình cầu, với các số đo kích thước lần lượt là 43km và 33km, đường kính khoảng 41 km. Và cũng như Nix, quan sát của New Horizons cho biết bề mặt hành tinh này chỉ toàn là nước đóng băng.

Những phát hiện đối với 2 vệ tinh nói trên dấy lên một câu hỏi chưa có lời đáp: "Làm thế nào các bề mặt tươi sáng như vậy có thể được duy trì trên Nix và Hydra qua hàng tỉ năm?", NASA thắc mắc. Các nhà khoa học của cơ quan này cho biết bức xạ hoặc tác động từ các yếu tố khác khiến bề mặt của những vệ tinh trở nên tối và sẫm màu hơn theo thời giani. Hiện các thông tin chi tiết về khối lượng, thể tích cũng như mật độ của các hành tinh kể trên vẫn còn là một ẩn số.

Mặt dù chỉ mới nhận được 1/10 dữ liệu, các nhà khoa học đã có thể chỉ ra cho chúng ta rất nhiều thông tin bổ ích. Vẫn còn đến 90% thông tin trên tàu vũ trụ New Horizons và các chuyên gia NASA sẽ phải tiếp tục làm việc tích cực để đưa ra những thông báo mới về sứ mệnh của họ. Về phần New Horizons, nhiệm vụ kế tiếp của nó là đi đến hành tinh 2014 MU69 trong vành đai Kuiper, nằm cách Sao Diêm Vương hơn 1,6 tỷ km. Nếu mọi chuyện suôn sẻ thì đến năm 2019, tàu New Horizons sẽ tiếp cận thiên thể nói trên, mang lại cho chúng ta những hiểu biết mới về nguồn gốc của Trái Đất trong vũ trụ.

Tham khảo MotherboardVice, Space, TheVerge, CSmonitor, Iflscience