Bầu khí quyển kỳ lạ trên một thế giới băng giá ngoài Sao Diêm Vương

# Bầu khí quyển kỳ lạ trên một thế giới băng giá ngoài Sao Diêm Vương

Các nhà thiên văn học Nhật Bản vừa phát hiện một điều không tưởng: một thiên thể băng giá nhỏ bé nằm sâu trong Vành đai Kuiper – vùng xa lạnh giá của Hệ Mặt Trời – lại sở hữu một bầu khí quyển mỏng manh. Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature Astronomy vào ngày 4 tháng 5, đang làm rung chuyển những hiểu biết trước đây của chúng ta về khả năng tồn tại khí quyển trên các thiên thể nhỏ.

Vật thể mang tên (612533) 2002 XV93 chỉ rộng khoảng 500 km – lớn hơn một chút so với chiều dài của Grand Canyon – và nhỏ hơn Sao Diêm Vương tới hơn bốn lần. Từ trước đến nay, Sao Diêm Vương vẫn được xem là thiên thể duy nhất ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương có khí quyển trong Hệ Mặt Trời. Nhưng phát hiện mới này đang thách thức giả định đó.

“Đây là một bước phát triển đáng kinh ngạc, nhưng nó rất cần được xác minh độc lập,” Alan Stern, nhà khoa học hành tinh và là trưởng nhóm nghiên cứu của sứ mệnh New Horizons của NASA, chia sẻ với Associated Press. “Nếu được xác nhận, những hệ quả sẽ vô cùng sâu sắc.”

Làm thế nào họ phát hiện ra điều này?

Vào tháng 1 năm 2024, một nhóm các nhà thiên văn chuyên nghiệp và nghiệp dư từ ba địa điểm khác nhau tại Nhật Bản đã quan sát (612533) 2002 XV93 khi nó đi ngang qua một ngôi sao ở xa. Dữ liệu thu được cho thấy sự suy giảm dần độ sáng của ngôi sao – một dấu hiệu đặc trưng khi ánh sáng bị bẻ cong bởi một bầu khí quyển mỏng.

“Sự thay đổi độ sáng diễn ra mượt mà trong khoảng 1,5 giây,” Ko Arimatsu, phó giáo sư tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia Nhật Bản và là tác giả chính của nghiên cứu, giải thích với CNN. “Kiểu thay đổi này chỉ có thể được giải thích nếu ánh sáng sao bị bẻ cong bởi một lớp khí quyển cực kỳ mỏng xung quanh vật thể.”

Bầu khí quyển này mỏng đến mức khó tin – chỉ bằng khoảng 5 đến 10 triệu lần mỏng hơn khí quyển Trái Đất – và quá mỏng để có thể duy trì sự sống. Hơn nữa, nó không tồn tại vĩnh viễn. Các tính toán cho thấy nó sẽ biến mất trong vòng chưa đầy 1.000 năm, trừ khi được bổ sung khí mới.

Bí ẩn chưa có lời giải

Câu hỏi lớn nhất là: làm thế nào một thế giới nhỏ bé và lạnh giá như vậy lại có thể tạo ra và duy trì một bầu khí quyển? Các quan sát trước đây từ Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) cho thấy bề mặt của vật thể này không hề có dấu vết của khí đóng băng – thứ có thể thăng hoa để tạo thành khí quyển.

Các nhà khoa học đưa ra hai giả thuyết. Một là các núi lửa băng (cryovolcanoes) đang hoạt động, đẩy khí từ bên trong lên bề mặt. Hai là một vụ va chạm với một thiên thể băng giá khác – như sao chổi – đã giải phóng khí và tạo nên bầu khí quyển tạm thời này.

“Nếu bầu khí quyển mờ dần trong vài năm tới, điều đó ủng hộ giả thuyết va chạm. Nếu nó tồn tại hoặc thay đổi theo mùa, điều đó nghiêng về nguồn cung cấp khí từ bên trong,” Arimatsu nói.

Để giải mã bí ẩn này, các nhà khoa học đang kêu gọi những quan sát tiếp theo, đặc biệt là từ JWST – kính viễn vọng hồng ngoại được thiết kế để thăm dò bầu khí quyển của các thế giới xa xôi. Và đó chính là lý do tại sao “việc theo dõi trong tương lai là vô cùng quan trọng,” Arimatsu nhấn mạnh.

Phát hiện này không chỉ mở ra một chương mới trong việc tìm hiểu Vành đai Kuiper, mà còn nhắc nhở chúng ta rằng vũ trụ luôn đầy những điều bất ngờ, ngay cả ở những nơi tưởng chừng như hoang vắng nhất.

Related Stories