Tháng 7/2015, một cái nhìn cận cảnh về Sao Diêm Vương và Mặt Trăng của nó, Charon, sẽ được hé lộ lần đầu tiên. Nhiều giả thuyết khác nhau đang được các nhà khoa học đưa ra về những gì tàu vũ trụ New Horizons sẽ tìm thấy trên hành tinh lùn này.
>>> Phát hiện mặt trăng thứ 5 của sao Diêm Vương
Một trong số những ý tưởng được đưa ra là vụ va chạm hình thành nên Charon đã làm nóng bề mặt Sao Diêm Vương, đủ để có thể tạo ra cho nó một biển nước ở dạng lỏng và một hệ thống kiến tạo địa tầng như trên Trái Đất.
Amy Barr, đồng tác giả một nghiên cứu mới được đăng trên tờ Icarus cùng với Geoffrey Collins, cho biết: "Chúng tôi dự đoán rằng khi tàu New Horizons đến nơi, nó sẽ thu thập được bằng chứng về sự kiến tạo địa tầng cổ đại".
Cổ đại ở đây được Barr xác định vào khoảng một tỷ năm đầu tiên của lịch sử hệ Mặt Trời.
Hình mô phỏng bề mặt của Sao Diêm Vương. (Nguồn: Discovery)
Barr và Collins dựng nên mô hình hệ thống Sao Diêm Vương - Charon dựa trên ý tưởng rằng vụ va chạm đã tạo ra Charon đã tạo ra đủ nhiệt lượng để làm tan chảy bề mặt của Sao Diêm Vương, tạo nên một biển nước tồn tại trong một thời gian khá dài bên dưới bề mặt băng giá.
"Một khi biển nước đã được hình thành trong điều kiện băng giá, nó sẽ tồn tại lâu dài", Barr cho biết. Điều này có được là do trong quá trình biển nước đóng băng, phần chất lỏng còn lại được làm giàu với muối và ammonia - chúng hoạt đông như những chất chống đông.
Mặt khác, biển nước này cũng có thể tạo ra những mảng kiến tạo băng trên bề mặt Sao Diêm Vương.
"Chúng ta đã biết rằng xung lượng góc sẽ được bảo tồn trong quá trình hệ thống phát triển", Barr cho biết. Với hiểu biết này, họ đã mô phỏng một loạt các kịch bản dựa trên vị trí quỹ đạo của Charon ngay sau vụ va chạm - bởi chưa nhà khoa học nào thực sự hiểu về sự hình thành của Charon. Sau đó, trong từng kịch bản, họ nhận thấy quỹ đạo này dần dần di chuyển ra bên ngoài - giống như quỹ đạo của Mặt Trăng đối với Trái Đất.
Khi Sao Diêm Vương và Charon gần nhau hơn, và vẫn còn giữ nhiệt độ cao sau va chạm, chúng hút nhau mạnh hơn, khiến chúng có hình dạng dẹt hơn. Nhưng khi Charon đi ra xa, Sao Diêm Vương trở nên tròn hơn. Nhưng để thay đổi hình dạng, phần vỏ băng giá sẽ phải nứt ra và tạo nên các đứt gãy - dấu hiệu của kiến tạo.
"Trong các kịch bản, chúng tạo ra nhiều áp lực hơn so với cần thiết để tạo nên nhiều đặc điểm kiến tạo khác nhau", Barr cho biết.