Sao Diêm Vương có thể đã bị hạ cấp xuống một hành tinh lùn, nhưng những bí ẩn của nó vẫn còn lờ mờ. Khi tàu thăm dò trinh sát New Horizons của NASA bay qua Sao Diêm Vương và mặt trăng Charon của nó vào năm 2015, đoạn phim thu được cho thấy một thế giới mới lạ của các đỉnh băng giá, máy bay băng và núi lửa băng giá không thấy ở bất kỳ nơi nào khác trong hệ mặt trời.
Bây giờ, các nhà nghiên cứu đang xem lại đoạn phim đó một lần nữa để tìm manh mối về một trong những khu vực bí ẩn nhất của hệ mặt trời: vành đai mảnh vỡ băng giá rộng lớn được gọi là Vành đai Kuiper.
Trong một nghiên cứu mới được công bố hôm nay (28/2) trên tạp chí Science, một nhóm các nhà khoa học hành tinh do các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado, đã xem qua bản đồ Pluto và Charon của New Horizons để đếm những vết sẹo do hàng tỷ người để lại của nhiều năm va chạm với các vật thể Vành đai Kuiper (KBO) lừa đảo. Những vật thể băng giá này quay quanh Vành đai Kuiper ở rìa hệ mặt trời (và bản thân Sao Diêm Vương là lớn nhất trong số chúng).
Bằng cách nghiên cứu các miệng hố va chạm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng Sao Diêm Vương và Charon đã bị vùi dập bởi những vật thể lớn hơn nhiều so với những vật thể nhỏ trong 4 tỷ năm qua. Điều này cho thấy Vành đai Kuiper chủ yếu được tạo ra bởi các vật thể lớn, cổ xưa có niên đại gần với sự hình thành của hệ mặt trời.
"Craters cho bạn một cửa sổ vào quá khứ", tác giả nghiên cứu chính Kelsi Singer, một nhà khoa học nghiên cứu cao cấp tại Viện nghiên cứu Tây Nam và là thành viên của nhóm New Horizons, nói với Live Science. "Chúng ta có thể sử dụng số lượng miệng hố để nói bề mặt bao nhiêu tuổi, giúp chúng ta tìm hiểu thêm về Vành đai Kuiper nói chung."
Sẹo của Sao Diêm Vương
Nói chung, các phần trên bề mặt của một hành tinh lốm đốm rất nhiều miệng hố được cho là tương đối cũ, trong khi các khu vực không có bất kỳ miệng hố nào được coi là phát triển mới, Singer nói. Ví dụ, trên Sao Diêm Vương, có một dải băng nitơ sáng được gọi là Trái tim, được đặt tên theo hình dạng của nó. Do không có miệng hố tác động ở khu vực này, nên nó được cho là tương đối trẻ so với phần còn lại của bề mặt Sao Diêm Vương.
Ngược lại, bằng chứng trong quá khứ cho thấy một số khu vực giàu có của miệng sao Diêm Vương khoảng 4 tỷ năm tuổi, Singer nói. Bằng cách nghiên cứu chặt chẽ kích thước của các miệng hố ở các khu vực đó, các nhà nghiên cứu có thể có được một bức ảnh chụp các loại vật thể di chuyển qua Vành đai Kuiper hàng tỷ năm trước, không lâu sau khi hệ mặt trời hình thành.
Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra gần 3.000 miệng hố va chạm từ các quan sát năm 2015 của New Horizons. Một cái gì đó nổi bật: Trong khi các hố đến trong một loạt các kích cỡ, rất ít hố đến từ những vật nhỏ đo từ 1 đến 2 km (0,6 và 1,2 dặm) đường kính.
"Điều này thật đáng ngạc nhiên đối với chúng tôi, bởi vì chúng tôi dựa trên rất nhiều kỳ vọng của chúng tôi về Vành đai Kuiper dựa trên những gì chúng tôi biết về vành đai tiểu hành tinh", Singer nói. "Hóa ra có rất ít vật thể nhỏ trong Vành đai Kuiper hơn chúng ta nghĩ. Điều đó cho chúng ta biết điều gì đó về lịch sử va chạm của khu vực."
Làm sao? Vâng, các thiên thể nhỏ được tạo ra bởi sự va chạm giữa các vật thể lớn hơn, Singer nói. Một số lượng nhỏ các vật thể nhỏ trong Vành đai Kuiper có thể có nghĩa là ít va chạm đã xảy ra ở đó theo thời gian - và điều đó có nghĩa là nhiều vật thể quay quanh khu vực đó có nhiều khả năng là di tích "nguyên thủy" của hệ mặt trời sơ khai, Singer nói .
Những phát hiện này phù hợp với các quan sát gần đây của KBO gọi Ultima Thule, một 21-mile dài (34 km), người tuyết-hình đối tượng quay quanh khoảng 1 tỷ dặm (1,6 tỷ km) bên ngoài quỹ đạo Sao Diêm Vương.
"Khi New Horizons đến Ultima Thule vào tháng 1, nó trông giống như một cơ thể khá nguyên thủy," Singer nói. "Có thể có một miệng hố tác động lớn trên nó, và có vẻ như nó chưa bao giờ bị phá vỡ và cải tổ."
Nếu Vành đai Kuiper thực sự chứa đầy những vật thể cổ xưa như thế này, thì việc nghiên cứu những bí ẩn của khu vực có thể làm sáng tỏ những ngày đầu tiên của hệ mặt trời, Singer nói. Về phần mình, New Horizons sẽ tiếp tục lao vào biên giới của các mảnh vỡ băng giá ở rìa hệ mặt trời của chúng ta. Những gì các thăm dò sẽ tìm thấy tiếp theo là đoán của bất cứ ai.
