Các phân tích mới về bầu khí quyển của Pluto giải thích tại sao tàu New Horizons đo được nhiệt độ thấp hơn nhiều so với dự đoán. Thành phần khí trong bầu khí quyển của một hành tinh thường xác định nhiệt độ trong bầu khí quyển đó. Tuy nhiên, đối với Pluto, nhiệt độ dự đoán dựa trên thành phần của khí quyển của nó cao hơn nhiều so với các phép đo thực tế do tàu New Horizons của NASA thực hiện vào năm 2015.
Một nghiên cứu mới đây được công bố vào ngày 16 tháng 11 trên tạp chí Nature đề xuất một cơ chế lạnh đi mới do tác động của các hạt bụi nhỏ để giải thích khí quyển lạnh lẽo của Pluto.
Tác giả chính Xi Zhang, giáo sư về khoa học Trái Đất và hành tinh tại UC Santa Cruz, cho biết: "Điều đó là một bí ẩn kể từ khi chúng tôi nhận được dữ liệu về nhiệt độ từ New Horizons. Pluto là thiên thể dạng hành tinh đầu tiên được biết tới có năng lượng khí quyển bị chi phối bởi những đám sương mù ở thể rắn thay vì thể khí".
Cơ chế lạnh đi này liên quan đến việc hấp thụ nhiệt bởi các hạt sương, mà sau đó phát ra bức xạ hồng ngoại, làm lạnh khí quyển bằng cách bức xạ năng lượng vào không gian. Kết quả là nhiệt độ khí quyển chỉ khoảng 70 Kelvin (âm 203 độ C), thay vì 100 Kelvin theo dự đoán (âm 173 độ C).
Theo Zhang, bức xạ hồng ngoại từ những hạt sương trong khí quyển Pluto có thể đươc phát hiện bởi kính thiên văn không gian James Webb - dự định được đưa vào hoạt động năm 2019. Điều đó sẽ khẳng định giả thuyết của ông.
Nhiều lớp sương mù trong khí quyển có thể được nhìn thấy trong hình ảnh Pluto được chụp bởi New Horizons. Mưa là kết quả của các phản ứng hóa học ở tầng trên, nơi bức xạ cực tím từ Mặt Trời làm ion hóa nitơ và mê-tan, phản ứng tạo thành các hạt hydrocacbon nhỏ có đường kính khoảng chục nanomet. Khi các hạt nhỏ xíu này rơi xuống xuyên qua khí quyển, chúng liên kết lại với nhau để tạo thành các khối lớn hơn, cuối cùng lắng xuống bề mặt.
Zhang cho biết: "Chúng tôi tin rằng các hạt hydrocacbon này có liên quan đến các chất màu nâu đỏ và màu nâu được nhìn thấy trong hình ảnh chụp bề mặt Pluto”.
Các nhà khoa học cũng quan tâm đến việc nghiên cứu ảnh hưởng của các hạt bụi mờ đối với sự cân bằng nhiệt lượng khí quyển trên vệ tinh của các hành tinh khác, như Triton của Sao Hải Vương và Titan của Sao Thổ. Phát hiện của họ cũng có thể liên quan đến việc nghiên cứu các ngoại hành tinh có bầu khí quyển mờ sương.
Các đồng tác giả của Zhang là Darrell Strobel - một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Johns Hopkins và là đồng nghiên cứu của sứ mệnh New Horizons, và Hiroshi Imanaka - một nhà khoa học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA ở Mountain View, người nghiên cứu về khía cạnh hóa học của các hạt sương trong khí quyển hành tinh. Nghiên cứu này do NASA tài trợ.
Minh Phương
Theo Science Daily
