Nghiên cứu khoa học về sứ mệnh khám phá sao Diêm Vương

Ba tháng sau khi cuộc họp cuối cùng về sứ mệnh New Horizons diễn ra, cuối cùng các nhà khoa học đến từ NASA cũng đã hé lộ thông tin chi tiết về những gì mà họ tìm thấy trên Hành tinh lùn. Alan Stern - nhà khoa học hành tinh chịu trách nhiệm chính trong nhiệm vụ Pluto chính là người đã đại diện cho Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ trình bày những thông tin thật sự có giá trị nói trên.

Công bố nghiên cứu về Sao Diêm Vương

Tháng 7/2015, sao Diêm Vương và các "vệ tinh" của nó trở thành tâm điểm của các nhà khoa học, báo chí cũng như những người yêu thích thiên văn trên toàn thế giới. Họ phân tích từng bức ảnh mà New Horizons gửi về với hy vọng học hỏi thêm nhiều điều mới về hành tinh lùn băng giá.

Với những gì đã thu thập được từ tàu New Horizons, nhóm chuyên gia thuộc NASA khẳng định sao Diêm Vương và các mặt trăng của mình thực sự năng động và đầy màu sắc. 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.

Sao Diêm Vương

Các nhà nghiên cứu khẳng định Pluto có bán kính lõi 1.187km (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 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 260km. 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 rất tối nằm lệnh về phía Tây Nam của "trái tim nổi tiếng" 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 600km.

Nước đóng băng (đánh dấu màu xanh) được phát hiện tồn tại trên sao Diêm Vương cách đây vài tuần.​

Đối với Sputnik Planum - đồng bằng phẳng 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 Pluto. 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.

Vùng Sputnik Planum.​

Thông tin cuối cùng mà NASA muốn chúng ta biết: Pluto là một hành tinh đầy màu sắc. Hãy nhìn vào nó thông qua camera 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", thành phẩm kết hợp giữa nitơ và mêtan đông lạnh trong đất (và không khí) bị chiếu xạ bởi tia UV cùng các các hạt khác.

Charon - Mặt trăng của Pluto

Mặt trăng lớn nhất của sao Diêm Vương - Charon thậm chí còn chứa nhiều bí ẩn hơn so với sao chủ của nó. Và đơn nhiên là những bí mật chỉ tồn tại trước khi chuyến bay lịch sử được thực hiện vào tháng 7 năm nay. Bằng ½ kích thước của sao Diêm Vương, hành tinh này khiến các nhà khoa học gặp khó khăn hơn khi nghiên cứu vì khoảng cách của nó ở khá xa. Những tưởng không có gì hấp dẫn, thế nhưng ngôi sao này khiến các chuyên gia bị mê hoặc bởi nó là một thế giới đa dạng không thua kém gì Pluto, và họ cũng tìm thấy những bằng chứng về hoạt động địa chất ở đây.

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".

Sao Diêm Vương và "vệ tinh" Charon.​

Như Pluto, 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 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 Pluto. 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.

Các mặt trăng khác

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 mặt trăng khác là Styx và Kerberos vẫn còn trên con tàu này 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 mặt trăng 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 43km và 33km, đường kính khoảng 41km. 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 mặt trăng 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. 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 gian, họ nói. 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.

Nhiệm vụ kế tiếp?

New Horizons. ​

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 Pluto 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 Hành tinh xanh trong vũ trụ.