Kính thiên văn không gian James Webb vừa cho thấy sức mạnh thực sự của nó với một hình ảnh gần gũi với chúng ta hơn, khi nó chụp bức ảnh đầu tiên về Sao Hải Vương. Đây không chỉ là bức ảnh đầu tiên về hành tinh xa xôi này trong hơn 30 năm qua, mà còn cho chúng ta thấy gã khổng lồ băng này dưới một cái nhìn hoàn toàn mới.
Điểm nổi bật nhất trong hình ảnh mới của Webb là cái nhìn sắc nét về hệ thống vành đai của hành tinh - vài vành trong số đó đã không được phát hiện trong lần ghé thăm của Voyager 2 năm 1989. Ngoài những vành hẹp và sáng, hình ảnh của Webb còn cho thấy những dải bụi mờ bao quanh Sao Hải Vương.
"Đã ba thập kỷ kể từ lần cuối chúng ta nhìn thấy những vành bụi mờ này, và đây là lần đầu tiên chúng ta nhìn thấy nó ở dải sóng hồng ngoại," Heidi Hammel - chuyên gia về Sao Hải Vương đồng thời là nhà khoa học của dự án Webb - cho biết. Khả năng chụp ảnh cực chính xác và ổn định của Webb cho phép những vành mờ này có thể được xác định ở khá gần Sao Hải Vương.
Sao Hải Vương đã thu hút các nhà nghiên cứu kể từ khi nó được phát hiện vào năm 1846. Nằm cách Mặt Trời xa hơn Trái Đất 30 lần, quỹ đạo của Sao Hải Vương thuộc về một nơi tối tăm thuộc vùng ngoài của Hệ Mặt Trời. Ở khoảng cách đó, nếu bạn nhìn về phía Mặt Trời thì ngôi sao của chúng ta nhìn sẽ rất nhỏ bé và vì thế ánh sáng của nó tới được hành tinh này vào lúc giữa trưa sẽ mờ nhạt như khi chập tối ở Trái Đất.
Hành tinh này được xếp loại vào nhóm hành tinh băng khổng lồ do thành phần cấu tạo phía trong của nó. So với hai hành tinh khí khổng lồ là Sao Mộc và Sao Thổ, hành tinh này giàu những nguyên tố nặng hơn hydro và heli rất nhiều. Nó có màu xanh nước biển qua những bức ảnh của kính thiên văn không gian Hubble nhờ một lượng nhỏ khí methane trong khí quyển.
Máy ảnh cận hồng hồng ngoại của Webb - viết tắt là NIRCam - có khả năng chụp được những hình ảnh ở bước sóng từ 0,6 tới 5 micron (còn gọi là micromet, có giá trị bằng 1 phần triệu của 1 mét), và vì thế ở dải sóng này thì Sao Hải Vương không có màu xanh như bạn thường thấy. Trên thực tế, khí methane hấp thụ mạnh ánh sáng đỏ và sóng hồng ngoại, khiến cho hành tinh này rất tối khi quan sát ở dải hồng ngoại, trừ những nơi có những đám mây nằm cao trong khí quyển của nó. Những đám mây chứa băng methane như vậy nổi bật lên những những vết sáng, phản xạ lại ánh sáng Mặt Trời trước khi nó kịp bị hấp thụ bởi khí methane. Quan sát từ những đài quan sát khác, bao gồm cả kính Hubble và W.M. Keck đã cho thấy sự phát triển nhanh chóng của những đám mây này trong những năm qua.
Nhìn một cách tinh tế hơn chút nữa, có thể thấy một dải sáng mỏng bao quanh xích đạo của hành tinh, có thể là dấu hiệu của một hoàn lưu khí quyển toàn cầu cung cấp năng lượng cho gió và bão của Sao Hải Vương. Khí quyển đi xuống và ấm lên ở xích đạo, và do đó phát sáng ở bước sóng hồng ngoại nhiều hơn so với khí lạnh xung quanh.
Chu kỳ 164 năm của Sao Hải Vương có nghĩa là cực Bắc (ở phía trên của bức ảnh này) đang nằm ngoài tầm nhìn của các nhà thiên văn, nhưng những hình ảnh của Webb gợi ý về độ sáng đáng chú ý ở đó. Một cơn lốc từng được biết từ trước đây ở cực Nam là bằng chứng cho cái nhìn của Webb, nhưng đây là lần đầu tiên một hình ảnh cho thấy một dải mây liên tục bao quanh khu vực vĩ độ cao của hành tinh này.
Webb cũng đã chụp ảnh được 14 vệ tinh đã biết của Sao Hải Vương. Điểm sáng đáng chú ý nhất trong bức ảnh có sự xuất hiện của nhiễu xạ không phải một ngôi sao mà chính là vệ tinh lớn nhất của nó: Triton. Các vệ tinh khác cũng được nhìn thấy dưới dạng những điểm sáng gần Sao Hải Vương.
Được bao phủ bởi một lớp băng ni-tơ ngưng tụ, Triton phản xạ tới 70% ánh sáng tới từ Mặt Trời. Trong bức ảnh này, nó sáng hơn chính hành tinh mẹ của mình do khí quyển của hành tinh chứa đầy methane đã hấp thụ quá nhiều ánh sáng ở dải cận hồng ngoại. Triton chuyển động quanh Sao Hải Vương theo quỹ đạo nghịch, khiến các nhà thiên văn nghi ngờ rằng nó vốn là một vật thể tới từ vành đai Kuiper và đã bị giữ lại bởi trường hấp dẫn của Sao Hải Vương. Những quan sát tiếp theo về Sao Hải Vương và Triton đã nằm trong kế hoạch quan sát năm tới của Webb.
R.T
Theo Phys.org
