Sao chổi-tiểu hành tinh lai kỳ lạ này không giống bất cứ thứ gì khác trong hệ Mặt Trời

Trong khoảng không gian bao la nằm ngoài quỹ đạo Sao Mộc, một vật thể kỳ lạ đang thu hút sự chú ý của giới khoa học. Được gọi là Chiron, đây là một trong những nhân mã – những thiên thể băng giá thuộc hệ Mặt Trời có quỹ đạo đặc biệt nằm giữa Sao Mộc và Sao Hải Vương. Dù cùng chung nhóm với các nhân mã khác, nhưng Chiron lại thể hiện những đặc tính độc đáo khiến nó trở thành tâm điểm của các nghiên cứu gần đây.

Chiron: Hành vi khác thường trong hệ Mặt Trời

Chiron không giống bất kỳ vật thể nào khác. Nó mang đặc điểm của cả tiểu hành tinh và sao chổi: thỉnh thoảng phun bụi và khí như một sao chổi, nhưng lại có cấu trúc tương tự tiểu hành tinh. Đặc biệt, Chiron còn sở hữu một vòng vật chất xung quanh, điều hiếm thấy ở một thiên thể nhỏ như vậy.

"Chiron thực sự là một điều kỳ quặc", nhà vật lý Charles Schambeau từ Đại học Central Florida nhận định. "Nó vừa hoạt động giống một sao chổi, vừa có các vòng bụi và vật liệu quay quanh nó, đặt ra nhiều câu hỏi về đặc tính và nguồn gốc của thiên thể này".

Chiron, như nhiều nhân mã khác, được xem là "viên nang thời gian" lưu giữ những tàn tích từ thời kỳ đầu của hệ Mặt Trời , cách đây khoảng 4,5 tỷ năm. Các nhà khoa học tin rằng nghiên cứu Chiron có thể giúp giải mã những bí mật về sự hình thành và tiến hóa của hệ Mặt Trời .

Quan sát từ kính viễn vọng JWST

Để hiểu rõ hơn về Chiron, nhóm nghiên cứu do nhà khoa học hành tinh Noemí Pinilla-Alonso dẫn đầu đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Công cụ tiên tiến này cho phép họ quan sát kỹ hơn các đặc tính hóa học và vật lý của Chiron, từ lớp bề mặt đến lớp khí xung quanh.

"Những vật thể nhỏ trong hệ Mặt Trời cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về quá khứ xa xôi mà chúng ta không thể trực tiếp quan sát", Pinilla-Alonso cho biết. "Đặc biệt, các nhân mã như Chiron còn đang trải qua những thay đổi do ảnh hưởng của năng lượng Mặt trời, mang lại cơ hội duy nhất để nghiên cứu cả bề mặt lẫn cấu trúc bên dưới".

Nhóm nghiên cứu đã phân tích ánh sáng hồng ngoại từ Chiron để tìm kiếm dấu hiệu của các chất hóa học trong băng và khí xung quanh nó. Trước đó, các quan sát tương tự đã phát hiện sự hiện diện của xyanua và carbon monoxide. Lần này, JWST tiếp tục cung cấp dữ liệu đáng kinh ngạc: băng nước, carbon dioxide, methane, ethane, propan, và axetylen đã được xác nhận.

Methane và bí ẩn về nguồn gốc Chiron

Việc phát hiện methane (CH₄) trong lớp hôn mê – bầu khí quyển tạm thời hình thành xung quanh Chiron khi nó tiếp cận gần Mặt trời – là một điểm nổi bật. Methane chiếm một phần lớn trong khí quyển của Chiron, khiến các nhà khoa học nghi ngờ rằng đây là tàn dư nguyên sơ từ thời kỳ hình thành hệ Mặt Trời .

Ngoài ra, các hợp chất như ethane và propan có thể hình thành từ các phản ứng hóa học trên bề mặt Chiron, nơi băng giá tiếp xúc với bức xạ Mặt trời. "Những quan sát này mang lại thông tin quý giá về độ dày, độ xốp của băng và tác động của chiếu xạ lên vật liệu bề mặt", Pinilla-Alonso giải thích.

Hành trình từ vùng sâu thẳm của hệ Mặt Trời

Nhân mã như Chiron được cho là bắt nguồn từ vùng không gian xa hơn – nơi các vật thể xuyên Sao Hải Vương (TNO) quay quanh quỹ đạo xa xôi hơn cả Sao Hải Vương. Đây là những thiên thể nguyên sơ chứa đựng vật liệu từ đám mây bụi nguyên thủy của hệ Mặt Trời . Khi tiến gần Mặt trời, các lớp băng bên trong Chiron thăng hoa, giải phóng khí và bụi vào không gian.

Sự hiện diện của các hợp chất như methane, carbon dioxide, và băng nước trên Chiron có thể đại diện cho thành phần ban đầu của nó. Các vật liệu này được lưu giữ từ khi hệ Mặt Trời mới hình thành và hiện tại đang chịu tác động của quá trình oxy hóa và khử do nhiệt và bức xạ.

Những câu hỏi chưa có lời giải

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn còn nhiều điều chưa hiểu về Chiron. Mặc dù mỗi nhân mã đều có những đặc tính riêng biệt, nhưng dường như chúng đều chia sẻ một số đặc điểm chung chưa được làm sáng tỏ.

"Dựa trên dữ liệu từ JWST, chúng tôi không nghĩ rằng có một ‘chuẩn mực nhân mã’", Pinilla-Alonso nhận xét. "Các nhân mã mà chúng tôi nghiên cứu đều thể hiện sự độc đáo, nhưng chắc chắn phải có một yếu tố chung nào đó đang chi phối hành vi của chúng mà chúng ta chưa phát hiện".

Tiếp tục giải mã bí ẩn

Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch tiếp tục quan sát Chiron trong thời gian tới, khi nó tiến gần hơn đến Mặt trời. Họ hy vọng sẽ tìm hiểu thêm về sự thay đổi theo mùa và quỹ đạo của Chiron, từ đó làm sáng tỏ bản chất của những thiên thể kỳ lạ này.

Các phát hiện từ nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics . Nhờ sự hỗ trợ của các công cụ hiện đại như JWST, con người đang từng bước khám phá những bí mật ẩn sâu trong hệ Mặt Trời – từ đó hiểu thêm về sự hình thành và tiến hóa của chính Trái đất và các hành tinh lân cận. Chiron, với vẻ độc đáo và kỳ lạ của nó, chắc chắn sẽ là một đối tượng nghiên cứu đầy hứa hẹn trong những năm tới.