Hành tinh băng giá từ bên ngoài Hệ Mặt trời tiết lộ bầu không khí bất ngờ

Astronomers have detected a thin atmosphere around a small, icy object orbiting the Sun beyond Neptune’s orbit. Thiên thể có tên (612533) 2002 XV93, có bán kính khoảng 250 km và nằm trong vành đai Kuiper, cách Trái đất gần 6 tỷ km. Khám phá này đã được công bố vào thứ Hai tuần này (4) trên tạp chí “Thiên văn học tự nhiên” và thách thức những quan niệm đã được thiết lập về việc các thiên thể nào có thể duy trì bầu khí quyển ổn định.

Cho đến nay, chỉ có Sao Diêm Vương có bầu khí quyển được xác nhận trong số các vật thể xuyên Sao Hải Vương. Những nỗ lực trước đây nhằm phát hiện bầu khí quyển trên các hành tinh lùn lớn hơn như Eris, Makemake và Quaoar đều không mang lại kết quả tương tự.

Quan sát bằng sự huyền bí của sao cho phép xác định

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Ko Arimatsu, từ Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản, đã sử dụng một phương pháp chính xác gọi là sự huyền bí của sao. Trong kỹ thuật này, vật thể đi qua phía trước một ngôi sao nhìn từ Trái đất và tạm thời chặn ánh sáng của nó. Phân tích độ sáng này giảm như thế nào theo thời gian cho phép chúng ta xác định các đặc điểm của thiên thể, bao gồm kích thước, hình dạng và sự hiện diện của vật chất xung quanh nó. Phương pháp này tỏ ra có tính quyết định trong việc xác nhận sự tồn tại của khí quyển.

Cuộc quan sát diễn ra vào ngày 10 tháng 1 năm 2024 từ ba điểm chiến lược ở Nhật Bản:

• Một kính thiên văn nhỏ gọn được lắp đặt trên sân thượng của Đại học Kyoto
• Kính thiên văn Schmidt dài 1,05 mét tại đài thiên văn Kiso, được trang bị camera có độ phân giải thời gian cao
• Kính viễn vọng 25 cm được vận hành bởi nhà thiên văn nghiệp dư Katsumasa Hosoi ở Fukushima

Mô hình ánh sáng dần dần cho thấy sự hiện diện của khí

Các vật thể không có khí quyển biểu hiện một đặc điểm: ánh sáng của ngôi sao biến mất đột ngột khi bị ẩn đi. (612533) 2002 XV93 hoạt động hoàn toàn khác. Ánh sáng mờ dần trong suốt quá trình huyền bí, dấu hiệu cho thấy sự hiện diện của một lớp khí mỏng xung quanh vật thể. Khí này làm cong các tia sáng một chút trước khi chặn hoàn toàn, tạo ra hiệu ứng quan sát được.

Dữ liệu thu thập được cho thấy áp suất khí quyển nằm trong khoảng từ 100 đến 200 nanobar. Để so sánh, phép đo này mỏng hơn khoảng 5 đến 10 triệu lần so với bầu khí quyển của Trái đất. Mặc dù cực kỳ nhẹ, việc xác nhận lớp khí này đánh dấu một tiến bộ đáng kể trong việc tìm hiểu sự hình thành và tồn tại của khí quyển trên các vật thể nhỏ trong không gian.

Leia Também

GameStop đề xuất mua eBay trị giá 55,5 tỷ USD để cạnh tranh với Amazon

Công nghệ TV chia rẽ người tiêu dùng khi xem World Cup 2026

Rockstar tăng tốc tiếp thị cho GTA 6 và mở ra các vị trí tuyển dụng cho việc tạo bảng quảng cáo và bao bì

Thành phần hóa học vẫn mở

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm ba kịch bản có thể xảy ra về thành phần hóa học của khí được phát hiện: metan, nitơ hoặc carbon monoxide. Ba mô hình này dường như tương thích với dữ liệu quan sát được thu thập, hiện tại, ngăn cản việc xác định chính xác thành phần thực sự. Những hợp chất này hoàn toàn giống với những hợp chất tạo nên bầu khí quyển của Sao Diêm Vương, cho thấy nguồn gốc hóa học chung giữa các vật thể xuyên Sao Hải Vương.

Việc không thể phân biệt được loại khí nào thống trị bầu khí quyển không làm giảm giá trị khoa học của khám phá này. Nó mở ra con đường mới cho các nghiên cứu tiếp theo sử dụng thiết bị tiên tiến hơn hoặc các phương pháp quan sát thay thế.

Ý nghĩa cho sự hiểu biết về các vật thể xuyên sao Hải Vương

Sự tồn tại của bầu khí quyển trên một vật thể nhỏ và ở xa như vậy đã định hình lại các mô hình lý thuyết trước đây. Các nhà khoa học tin rằng chỉ những vật thể có kích thước đáng kể mới có thể giữ được khí trước áp suất của bức xạ mặt trời và gió mặt trời. (612533) 2002 XV93 chứng minh rằng quy tắc này có ngoại lệ. Kích thước tương đối và khoảng cách của nó với Mặt trời tạo ra những điều kiện đặc biệt để duy trì một lớp vỏ khí mỏng.

Các nghiên cứu trong tương lai về các vật thể khác trong vành đai Kuiper có thể tiết lộ liệu bầu khí quyển này là một trường hợp cá biệt hay một hiện tượng phổ biến hơn. Phương pháp che khuất sao, được xác nhận trong khám phá này, đưa ra một lộ trình khả thi cho các cuộc nghiên cứu quy mô lớn ở những vùng cực đoan này của Hệ Mặt trời.