fbpx

Bí ẩn hành tinh lùn Ceres – Thế giới đại dương trong vành đai tiểu hành tinh

tiểu hành tinh

Nước lỏng, từng được cho là duy nhất đối với Trái Đất, có thể phổ biến trên các thế giới băng giá trong toàn hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, tàn tích của một đại dương nước cổ đại bị chôn vùi bên dưới lớp vỏ băng giá của hành tinh lùn Ceres – hay ít nhất là những túi còn sót lại của một hành tinh. Đó là phát hiện trêu ngươi được trình bày vào ngày 10 tháng 8 bởi các nhà khoa học làm việc trong sứ mệnh Bình minh của NASA. Nghiên cứu của họ đã được trình bày trong một loạt các bài báo đăng trên tạp chí Nature.

hành tinh lùn
Hành tinh lùn Ceres là vật thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh.

Cho đến nay, Ceres là vật thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh, bao bọc các hành tinh bên trong giữa sao Hỏasao Mộc. Nhưng không giống như những người hàng xóm vững chắc của nó, Ceres là một quả cầu băng khổng lồ. Nó chứa nhiều nước hơn bất kỳ thế giới nào trong mặt trời bên trong ngoại trừ Trái Đất. Kiến thức đó từ lâu đã khiến một số nhà thiên văn nghi ngờ Ceres có thể đã từng có một đại dương dưới bề mặt, đó là một phần lý do NASA gửi tàu vũ trụ Dawn đến đó.
Tuy nhiên, một số mô hình dự đoán rằng đại dương của Ceres đã đóng băng từ lâu, tạo thành lớp vỏ băng giá dày của thế giới.

hành tinh lùn
Các nhà khoa học NASA nói rằng Ceres, một hành tinh lùn trong Vành đai Tiểu hành tinh, vẫn đang bám vào các túi của một đại dương nước lỏng dưới bề mặt.

Giờ đây, sau 5 năm nghiên cứu một loạt các đặc điểm bề mặt kỳ lạ xung quanh các miệng núi lửa hình thành gần đây, các nhà thiên văn học tin rằng họ đang nhìn thấy dấu hiệu của một khối chất lỏng màu trắng lớn, dưới bề mặt. Biến thể trong lĩnh vực lại hấp dẫn Ceres’ mà lên, ngụ ý rằng hồ chứa ngầm của nước mặn có thể căng ngang bên dưới lớp băng dài hàng trăm dặm và đạt được độ sâu khoảng 25 dặm (40 km).

“Nghiên cứu trước đây cho thấy Ceres có một đại dương toàn cầu, một đại dương không có một lý do nào để chúng tồn tại [vẫn] và đáng lẽ đã bị đóng băng ngay bây giờ,” đồng tác giả và thành viên nhóm Dawn Maria Cristina De Sanctis thuộc Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia ở Rome nói với Thiên văn học . “Những khám phá mới nhất này đã chỉ ra rằng một phần của đại dương này có thể đã tồn tại và hiện diện bên dưới bề mặt.”

Nếu nhiệm vụ trong tương lai có thể xác nhận các kết quả, nó sẽ có nghĩa rằng có một rất mặn, cơ thể rất lầy lội của đâu đó chất lỏng xung quanh kích thước của Great Salt Lake Utah trên một hành tinh lùn đó chỉ là 590 dặm (950 km) trên – khoảng kích thước của Texas .

Occator Crater trải dài trên 57 dặm (92 km) trong bán cầu bắc Ceres’. Các nhà thiên văn học cho rằng các điểm sáng bên trong các bức tường của nó hình thành khi một tảng đá không gian đập vào hành tinh lùn, khai quật một chất lỏng màu trắng từ bên dưới.

Các nhà thiên văn học tin rằng độ mặn cực cao của nước, làm giảm điểm đóng băng của nó, đã giúp nó ở thể lỏng trong thời gian dài. Ngoài ra, một nhóm hợp chất gọi là hydrat, là những lồng nước giữ khí hoặc các hợp chất muối, có thể thay đổi cách nhiệt di chuyển qua lớp vỏ hành tinh lùn.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng lý luận tương tự, áp dụng nó vào dữ liệu từ sứ mệnh Chân Trời mới của NASA, để lập luận rằng sao Diêm Vương che giấu một đại dương nước lỏng toàn cầu bên dưới lớp vỏ băng giá của nó.

Nhà khoa học Julie Castillo-Rogez của dự án Dawn Julie Castillo-Rogez thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, người đồng tác giả một trong những nghiên cứu, nói với Astronomy : “Các đại dương phải là đặc điểm chung của các hành tinh lùn dựa trên những gì New Horizons học được tại Sao Diêm Vương và Bình minh ở Ceres” .

Phát hiện mới đặt ra những câu hỏi thú vị về việc liệu Ceres có thể sinh sống được bởi sự sống ngoài hành tinh hay không. Và nó có thể đưa Ceres vào một nhóm các thế giới đại dương băng giá tiềm năng đang phát triển nhanh chóng đã được tiết lộ trong những năm gần đây.

hành tinh lùn
Gần kết thúc sứ mệnh của mình, tàu vũ trụ Dawn của NASA đã chụp được những chi tiết mật thiết về những đốm trắng bí ẩn của miệng núi lửa Occator trong một vùng có tên là Cerealia Facula.

Ceres là hành tinh lùn duy nhất trong Hệ Mặt Trời bên trong và nó chứa một phần ba khối lượng toàn bộ trong vành đai tiểu hành tinh. Các nhà thiên văn học cho rằng Ceres là một tiền hành tinh, phần còn lại hóa thạch của một thế giới chưa bao giờ hình thành hoàn chỉnh. Nhưng sự phát triển của nó đã bị dừng lại trước khi nó có thể trở thành một hành tinh đầy đủ. Có một lịch sử như vậy có nghĩa là Ceres có khả năng nắm giữ một bản ghi chép ban đầu về quá khứ nguyên thủy của hệ mặt trời của chúng ta – do đó có tên là Dawn.

Những đốm trắng kỳ lạ của hành tinh lùn Ceres.

Sứ mệnh Dawn được khởi động vào năm 2007 với một động cơ ion độc đáo cho phép nó lần đầu tiên quay quanh Vesta, vật thể lớn thứ hai của vành đai tiểu hành tinh, trong 14 tháng trước khi mạo hiểm đến Ceres vào năm 2012. Không một sứ mệnh nào từng quay quanh hai thế giới ngoài Trái Đất trước đó.

“Vesta là một vật thể khô gần giống như Mặt Trăng,” Điều tra viên chính của Dawn Carol Raymond của JPL nói với Astronomy. “Ceres mà chúng tôi biết là một vật thể rất giàu nước đã giữ lại các chất bay hơi từ khi nó hình thành. Hai người ngồi đó như hái mận. Quả thấp treo cổ”.

Ceres bắt đầu tiết lộ bí mật của nó với các nhà thiên văn học với cái nhìn đầu tiên của Dawn về hành tinh lùn vào đầu năm 2015. Một cặp đốm trắng kỳ lạ nổi bật từ xa, sáng như mắt mèo trong bóng tối. Nhiều đặc điểm sáng sủa này trở nên rõ ràng hơn khi tiếp cận, và chúng trở thành trung tâm của nỗ lực của các nhà khoa học để hiểu Ceres.

Phần lớn câu chuyện của Ceres đã rõ ràng chỉ trong vòng một vài lần Dawn đến, nhưng các nhà khoa học vẫn cảm thấy họ còn nhiều điều để tìm hiểu, vì vậy NASA đã mở rộng sứ mệnh của Dawn thêm lần thứ hai. Điều này cho phép tàu vũ trụ tiếp tục thu thập dữ liệu cho đến năm 2018, khi nó cuối cùng đã hết nhiên liệu. Đợt nghiên cứu mới nhất này được thu thập trong giai đoạn mở rộng đó.

Và khi Dawn thu thập các hình ảnh có độ phân giải cao hơn, nó bắt đầu làm sáng tỏ các chi tiết sâu sắc về bề mặt thế giới và lịch sử cổ đại của nó. Trong số những thứ khác, tàu vũ trụ phát hiện ra một ngọn núi đơn độc trải dài khoảng 6.400 mét trên bề mặt, cao hơn Denali, đỉnh núi cao nhất Bắc Mỹ.

hành tinh lùn
Miệng núi lửa Ceres ‘Haulani, được đặt theo tên của nữ thần thực vật Hawaii, là một trong những đặc điểm trẻ nhất của hành tinh lùn.

Đốm trắng Ceres’ ngồi bên Occator Crater, mà trải dài trên 57 dặm (92 km) của Bắc bán cầu của thế giới. Một nơi khác có điểm sáng nổi bật là trong miệng núi lửa Haulani nhỏ hơn, được đặt tên cho nữ thần thực vật Hawaii. Đó là một trong những đặc điểm trẻ nhất của hành tinh lùn.

Theo tìm hiểu, có vẻ như khi các tác động xảy ra tại khu vực này, nó đã xâm nhập vào một hồ chứa nước mặn, bùn chôn vùi bên dưới đồng bằng.

Trong một trong những bài báo được xuất bản vào ngày 10 tháng 8, một nhóm các nhà khoa học đã làm sáng tỏ lịch sử của miệng núi lửa Occator một cách chi tiết. Họ tin rằng một tảng đá không gian đã tấn công vị trí này khoảng 20 triệu năm trước, làm thủng lớp vỏ băng giá xuống hồ chứa nước mặn bên dưới. Tuy nhiên, trong vòng vài giờ, miệng núi lửa nhanh chóng đóng băng.

Tuy nhiên, khi nó xảy ra, nó đã bị bịt kín trong một khoang lớn chứa nước nóng chảy bên dưới trung tâm của miệng núi lửa, để chất lỏng và hóa chất tiếp tục trộn với bể chứa lớn hơn bên dưới. Cấu trúc này cho phép nước mặn, giàu hóa chất phun ra từ trung tâm miệng núi lửa cách đây 2 triệu năm, tạo ra những đốm trắng hấp dẫn.

Tàu vũ trụ Dawn của NASA đã chụp được hình ảnh tổng hợp này của Ceres vào năm 2015 trong quỹ đạo khoa học đầu tiên của nó quanh hành tinh lùn.

Tuy nhiên, Ceres có thể đã nổ ra gần đây hơn thế. Trước khi Bình minh đến hành tinh lùn, Kính viễn vọng Herschel của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã phát hiện thấy hơi nước bốc ra từ cùng một khu vực. Và nếu chất lỏng vẫn không thấm ra từ các vết nứt trên miệng núi lửa Occator, thì các khoáng chất trong khu vực này lẽ ra đã bay hơi.

“Nó thực sự là một loại súng hút thuốc, bởi vì bạn có thể mong đợi nó đã biến mất nếu nó vẫn ở đó thậm chí gần bề mặt trong hàng triệu năm,” Raymond nói.

Ceres như một nơi ở của cuộc sống?

Các nhà khoa học vẫn chưa hoàn toàn chắc chắn Ceres có điểm gì chung với các thế giới đại dương băng giá khác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, như Mặt Trăng Europa của sao Mộc và Enceladus của sao Thổ. Tuy nhiên, một số khoáng chất được tìm thấy trên Ceres cũng đã được tìm thấy trong các chùm nước phun ra từ Enceladus, tạo ra mối liên hệ nào đó giữa hai thiên thể.

hành tinh lùn
Một phần Bắc Bán Cầu hành tinh lùn Ceres được chụp bởi tia gamma và máy dò Neutron. (Nguồn ảnh: Space.com)

Tất cả những phát hiện này được thực hiện cùng nhau đang thay đổi ý tưởng của các nhà thiên văn học về Hệ Mặt Trời của chúng ta. Cách đây nửa thế kỷ, họ cho rằng các đại dương trên Trái Đất đã biến nó thành nơi ở duy nhất cho sự sống trong hệ mặt trời của chúng ta. Nhưng giờ đây dường như có thể có hàng chục thế giới đại dương tiềm năng trong hệ mặt trời bên trong và bên ngoài. Phát hiện đó là “một trong những khám phá sâu sắc nhất trong khoa học hành tinh trong thời đại không gian,” S. Alan Stern thuộc Viện Nghiên cứu Tây Nam và người đứng đầu sứ mệnh Chân trời mới của NASA, nói với Astronomy .

Trong những thập kỷ tới, các nhà thiên văn đang thúc đẩy một loạt các sứ mệnh khám phá các thế giới đại dương này một cách chi tiết hơn. Và khoảng cách tương đối gần Trái Đất của Ceres có thể giúp họ thực hiện chuyến thăm trong tương lai không xa.

Vào thứ Hai, khi nghiên cứu mới của nhóm được xuất bản, Castillo-Rogez đã chính thức đệ trình một nghiên cứu phác thảo một sứ mệnh trị giá 1 tỷ đô la sẽ thực sự đổ bộ lên Ceres. Nếu các nhà thiên văn quan tâm đến ý tưởng này như một phần của cuộc khảo sát suy đồi của họ và NASA quyết định tài trợ cho nó, tàu vũ trụ sẽ bay vào khoảng trước năm 2032 với tư cách là một sứ mệnh lớp New Frontier. Trong khi đó, Cơ quan Vũ trụ châu Âu cũng đang nghiên cứu một sứ mệnh trả mẫu tiềm năng.

Raymond nói: “Ceres gần hơn rất nhiều và dễ đến hơn rất nhiều so với những mặt trăng này ở bên ngoài hệ mặt trời. Vì vậy, nó là một mục tiêu rất hấp dẫn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *