Ceres, tại gần 1.000 km (620 dặm) đường kính, là cơ quan lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh. Từ năm 2015 đến 2018, tàu vũ trụ Dawn chạy bằng ion của NASA đã đến thăm hành tinh lùn, tìm kiếm manh mối để giúp chúng ta hiểu hệ Mặt trời của chúng ta hình thành như thế nào. Ceres là hành tinh lùn đầu tiên từng được tàu vũ trụ ghé thăm.
Bây giờ các nhà khoa học đã làm việc với dữ liệu từ Dawn, chúng tôi bắt đầu thấy Ceres khác thường như thế nào. Một trong những phát hiện gây sốc nhất của Dawn Dawn là núi lửa Ahuna Mons, một đặc điểm dường như không phù hợp với thế giới nhỏ bé này. Bây giờ các nhà khoa học từ Trung tâm hàng không vũ trụ Đức (DLR) đã tìm ra cách tính năng kỳ lạ này hình thành trên hành tinh nhỏ hấp dẫn này.
Ở khu vực này, phần bên trong của Ceres không cứng và cứng, nhưng di chuyển và ít nhất là một phần chất lỏng.
Wladimir Neumann, Viện nghiên cứu hành tinh DLR.
Ahuna Mons tăng 4 km (2,5 dặm) từ bề mặt của Ceres. Các mặt của nó rất trơn tru và không có gì đặc biệt, một tín hiệu cho thấy núi lửa hình thành gần đây và đã có mặt ở đó đủ lâu để xuất hiện trên miệng núi lửa trên phần còn lại của bề mặt Ceres. Sau khi đo trọng lực của Ceres, và nghiên cứu cấu trúc bên trong của hành tinh lùn, các nhà khoa học nói rằng núi lửa được tạo ra khi một bong bóng bùn, nước mặn và đá nổi lên từ trung tâm của Ceres. Bong bóng đó vỡ qua một điểm yếu trong lớp vỏ Ceres, và hình thành nên Ahuna Mons.
Về cơ bản, nó là một ngọn núi lửa bùn khổng lồ.
Ottaviano Ruesch thuộc Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết, chúng tôi rất vui mừng khi biết được quá trình xảy ra trong lớp phủ của Ceres, ngay bên dưới Ahuna Mons, chịu trách nhiệm đưa vật liệu Lên bề mặt."
Nghiên cứu phác thảo những kết quả này đã được công bố trên tạp chí Nature Geoscience. Nó liên quan đến các nhà khoa học từ DLR, Trung tâm hàng không vũ trụ Đức và từ Đại học Munster. Nó có tựa đề là đùn Slurry trên Ceres từ một lớp phủ bùn đối lưu.
Khi bùn của nước muối, bùn và đá thoát ra bên trong Ceres, nó chạm vào không gian lạnh lẽo. Ceres không có bầu khí quyển, vì vậy vật liệu được hóa cứng thành hình dạng mà chúng ta thấy bây giờ.
Một trong những người đóng góp cho nghiên cứu này là Wladimir Neumann thuộc Viện nghiên cứu hành tinh DLR ở Berlin-Adlershof và Đại học Münster. Trong một thông cáo báo chí, ông nói, ở khu vực này, phần bên trong của Ceres không cứng và cứng, nhưng di chuyển và ít nhất là một phần chất lỏng. ‘Bong bóng này hình thành trong lớp phủ của Ceres bên dưới Ahuna Mons là hỗn hợp nước mặn và các thành phần đá.
Các nhà khoa học nghiên cứu Ceres cho rằng hành tinh lùn có thành phần tương tự các cơ thể khác trong cùng khu vực. Theo giả định đó, Ceres bao gồm chủ yếu là đá silic. (Đá silic bao gồm phần lớn silic hoặc silic điôxit: SiO2.) Nhưng cũng sẽ có một lượng đáng kể nước đá, và có khả năng là các lớp nước lỏng. Họ cũng làm việc với giả định rằng Ceres chứa tỷ lệ nước ngọt và nước đá cao hơn Trái đất. Họ nghĩ rằng có tới một phần tư khối hành tinh lùn có khối lượng là băng hoặc nước.
Nội thất của Ceres, được phân biệt, có nghĩa là theo thời gian, các vật liệu tạo nên nội thất hành tinh đã phân tách thành các lớp khác nhau. Các nguyên tố nặng như sắt chìm vào trung tâm, trong khi các chất nhẹ hơn như silicat hoặc đá chứa nhôm tăng. Mặc dù Ceres đã 4,5 tỷ năm tuổi, sự phân rã phóng xạ của các nguyên tố bên trong hành tinh vẫn tạo ra nhiệt, giống như trên Trái đất.
Nhiệt này tạo ra bong bóng của nước muối, bùn và đá, đè lên lớp vỏ rắn chắc bên dưới. Điều này hình thành các vòm cao đến một km, và khi áp suất xuyên qua lớp vỏ, bùn chảy trên bề mặt và đông cứng lại.
Tất nhiên, không có cách nào để nhìn thấy những bong bóng này trong nội thất của Ceres. Bài đọc hấp dẫn đã phản bội sự hiện diện của họ.
Trường hấp dẫn của Ceres tại Ahuna Mons là một sự bất thường, và các nhà khoa học đã đo được sự bất thường đó bằng cách theo dõi tốc độ và độ cao của Bình minh. Khi Dawn bay qua núi lửa, trọng lực tăng tốc tàu vũ trụ và hạ thấp quỹ đạo của nó một chút. Hiệu ứng Doppler của những thay đổi tốc độ và độ cao trên các liên lạc vô tuyến của tàu vũ trụ đã cho nó đi. Ottaviano Ruesch, tác giả chính của nghiên cứu cho biết, chúng tôi đã xem xét kỹ hơn về sự bất thường này và mô hình hóa tiếp theo cho thấy nó phải là một chỗ phình ra trong lớp phủ của Ceres. Kết luận rất rõ ràng: hỗn hợp các chất lỏng và đá đã nổi lên bề mặt và chất thành đống Ahuna Mons.
Loại núi lửa cryo này phổ biến rộng rãi trong Hệ Mặt trời bên ngoài. Một số mặt trăng Sao Mộc và Sao Thổ cho thấy bằng chứng về nó, và Sao Diêm Vương cũng vậy. Nhưng những thế giới đó lớn hơn. Nghiên cứu này chứng minh rằng các hành tinh lùn, và thậm chí có thể cả các tiểu hành tinh lớn, có thể tạo thành bong bóng nước muối và đá trong nội thất của chúng, sau đó có thể nổi lên bề mặt và thoát ra ngoài. Các nhà khoa học hành tinh nghĩ rằng quá trình này có thể kéo dài hàng tỷ năm, miễn là sự phân rã phóng xạ vẫn đang sưởi ấm bên trong.
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: Một loại hoạt động núi lửa mới và khác thường
- Tài liệu nghiên cứu: Đùn bùn trên Ceres từ lớp phủ bùn đối lưu
- NASA: Tổng quan về sứ mệnh bình minh
- Wikipedia Entry: Ceres
