Giải mã vùng nắp đỏ trên mặt trăng Charon của sao Diêm Vương

Bộ ba nhà nghiên cứu tại Đại học Purdue đã phát triển một lý thuyết mới để giải thích tại sao mặt trăng Charon của sao Diêm Vương lại có cực bắc màu đỏ.

Trong bài báo của họ được xuất bản trên tạp chí Nature Communications, Stephanie Menten, Michael Sori và Ali Bramson, mô tả nghiên cứu của họ về bề mặt màu đỏ của nhiều vật thể băng giá trong Vành đai Kuiper và cách chúng có thể liên quan đến vùng cực đỏ của mặt trăng Charon.

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nhiều vật thể băng giá trong vành đai Kuiper được bao phủ một phần hoặc toàn bộ bằng vật liệu màu nâu đỏ.

Nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ ra rằng, vật liệu này là một loại tholin - hợp chất được hình thành khi các hóa chất hữu cơ được “tắm” bằng bức xạ. Nhưng điều đó đã đặt ra câu hỏi về việc các hợp chất hữu cơ đó có thể đến từ đâu.

Trong nỗ lực mới này, các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng nó đến từ khí mêtan được giải phóng từ các núi lửa băng.

Để kiểm tra lý thuyết của họ, các nhà nghiên cứu đã quay sang Mặt trăng Charon của sao Diêm Vương, có vùng cực bắc được bao phủ bởi tholin.

Họ lưu ý, có những nghiên cứu trước đây cho thấy rằng các khí thoát ra từ Sao Diêm Vương là nguyên nhân tạo ra cực có màu đỏ.

Nhưng nhận định mới chỉ ra rằng, mặt trăng này đã từng được bao phủ bởi một đại dương lỏng chứa nhiều vật chất, bao gồm cả khí mê-tan.

Các nhà nghiên cứu lý giải, khi đại dương đóng băng, khí mê-tan sẽ bị mắc kẹt trong băng. Họ cũng lưu ý rằng khi nước trở nên có áp suất, các vết nứt sẽ hình thành, dẫn đến các vụ phun trào không thường xuyên. Họ cho rằng những vụ phun trào núi lửa băng như vậy có thể giải phóng một lượng khí mêtan.

Và nếu một phần khí mêtan đó trôi dạt đến cực bắc, nó sẽ đóng băng và rơi xuống bề mặt. Và nếu rơi xuống bề mặt, nó sẽ phải chịu bức xạ hàng triệu năm từ mặt trời, khiến nó chuyển sang màu đỏ.

Để hình dung, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các mô phỏng về các phân tử mêtan trôi dạt trong bầu khí quyển Charon, tính toán xem có bao nhiêu khí mêtan có thể thoát ra trong một kịch bản như vậy và bao nhiêu có thể đã đến cực bắc.

Họ phát hiện ra rằng, khoảng 1000 tỷ tấn khí có thể đã đến cực bắc — quá đủ để tạo ra một vùng cực bắc màu đỏ cho mặt trăng Charon của sao Diêm Vương.

Mời quý độc giả xem video: Trung Quốc phát trực tuyến lớp học đầu tiên từ vũ trụ | VTV24.

Huỳnh Dũng (Theo Phys)