Theo nghiên cứu được công bố trên Nature Communications ngày 1/10, kính viễn vọng không gian James Webb của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phát hiện những manh mối mới về bề mặt của Charon - Mặt trăng lớn nhất của Sao Diêm Vương (hành tinh lùn Pluto).
Đây là lần đầu tiên, dấu vết của CO2 (carbon dioxide) và H2O2 (hydrogen peroxide) được phát hiện trên bề mặt của thiên thể này. Cả hai đều ở dạng rắn đông lạnh và được bổ sung vào danh sách băng nước, hợp chất chứa amoniac và các chất hữu cơ đã được ghi nhận trước đây trên bề mặt Charon.
Bề mặt sao Diêm Vương. (Ảnh minh họa: AFP/TTXVN).
Với đường kính khoảng 1.200km, Charon có kích thước bằng 1/2 so với Pluto. Nghiên cứu từ tàu vũ trụ New Horizons của NASA vào năm 2015 đã cho thấy bề mặt của Charon được bao phủ bởi băng nước. Tuy nhiên, việc phát hiện ra các hợp chất hóa học tại các bước sóng hồng ngoại cụ thể là thách thức lớn cho đến khi kính viễn vọng Webb được triển khai.
Kính viễn vọng Webb đã phát hiện thêm CO2 và H2O2, cả hai đều đóng vai trò quan trọng trong việc giúp giải mã lịch sử hình thành và quá trình bề mặt của Charon. Theo nghiên cứu, H2O2 có thể được hình thành từ quá trình bức xạ tia cực tím và gió mặt trời chiếu vào bề mặt băng nước của Charon trong thời gian dài. Trong khi đó, CO2 có thể xuất hiện từ các vụ va chạm thiên thạch, mang vật chất nguyên thủy từ thời kỳ hình thành Charon và Pluto cách đây khoảng 4,5 tỷ năm lộ ra bề mặt.
Nhà khoa học Carly Howett thuộc dự án New Horizons đánh giá James Webb giúp khám phá ra nhiều "dấu vết" của các hợp chất mà trước đây con người không thể nhìn thấy, mở rộng thêm những hiểu biết về cấu trúc và quá trình hình thành các thiên thể xa xôi.
Charon, được phát hiện vào năm 1978, quay quanh Pluto ở khoảng cách khoảng 19.640km, nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng (384.400km). Dù có bề mặt xám bạc ở hầu hết các khu vực, nhưng vùng cực của Charon lại mang màu nâu đỏ, chủ yếu do sự hiện diện của các vật liệu hữu cơ.
Pluto và Charon nằm trong vành đai Kuiper, một khu vực xa xôi và băng giá bên ngoài Hệ Mặt trời. Với khoảng cách hơn 4,83 tỷ km từ Mặt trời, cả hai thiên thể này đều quá lạnh để có thể duy trì sự sống, nhưng lại chứa đựng nhiều manh mối về cách mà các hành tinh và vệ tinh trong Hệ Mặt trời hình thành.
Những phát hiện từ Webb không chỉ giúp mở rộng hiểu biết về Charon mà còn góp phần vào bức tranh tổng thể về các thiên thể nhỏ trong Hệ Mặt trời.
Bà Silvia Protopapa thuộc Viện Nghiên cứu Tây Nam - một thành viên của nhóm nghiên cứu trên - nhấn mạnh rằng mỗi vật thể trong Hệ Mặt trời là một mảnh ghép quan trọng của câu đố mà các nhà khoa học đang cố gắng ghép lại. Những quan sát từ Webb giúp xác nhận rằng CO2 và H2O2 trên bề mặt Charon là sản phẩm của quá trình bức xạ và các vụ va chạm, góp phần vào việc hiểu rõ hơn về quá trình hình thành và tái tạo bề mặt của các thiên thể. Những phát hiện này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về Charon mà còn mở ra những triển vọng mới trong việc nghiên cứu các thiên thể xa xôi khác, giúp giới khoa học tiến gần hơn tới việc giải mã những bí ẩn sâu xa của vũ trụ.