Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Theo một nghiên cứu mới, một “trái tim đang đập” của nitơ đông lạnh kiểm soát gió của Sao Diêm Vương và có thể làm phát sinh các tính năng trên bề mặt của nó.
Theo một nghiên cứu mới, một “trái tim đang đập” của nitơ đông lạnh kiểm soát gió của Sao Diêm Vương và có thể làm phát sinh các tính năng trên bề mặt của nó.
Cấu trúc hình trái tim nổi tiếng của Sao Diêm Vương được đặt tên là Tombaugh Regio nhanh chóng trở nên nổi tiếng sau khi sứ mệnh New Horizons của NASA ghi lại cảnh quay của hành tinh lùn vào năm 2015 và tiết lộ rằng đó không phải là các nhà khoa học thế giới cằn cỗi nghĩ.
Bây giờ nghiên cứu mới cho thấy trái tim nitơ nổi tiếng của Sao Diêm Vương điều khiển sự lưu thông khí quyển của nó. Khám phá cách hành xử của khí quyển Sao Diêm Vương cung cấp cho các nhà khoa học một nơi khác để so sánh với hành tinh của chúng ta. Các kết quả trên có thể xác định cả hai tính năng tương tự và đặc biệt giữa Trái Đất và một tỷ hành tinh lùn dặm.
Khí nitơ – một nguyên tố cũng được tìm thấy trong không khí trên Trái đất – bao gồm hầu hết bầu khí quyển mỏng của Sao Diêm Vương cùng với một lượng nhỏ carbon monoxide và khí metan nhà kính. Nitơ đông lạnh cũng bao phủ một phần bề mặt của Sao Diêm Vương theo hình trái tim. Vào ban ngày, một lớp mỏng băng nitơ này nóng lên và biến thành hơi. Vào ban đêm, hơi nước ngưng tụ và một lần nữa tạo thành băng. Mỗi chuỗi giống như một nhịp tim, bơm gió nitơ quanh hành tinh lùn.
Nghiên cứu mới trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý của AGU : Các hành tinh cho thấy chu kỳ này thúc đẩy bầu khí quyển của Sao Diêm Vương lưu chuyển theo hướng ngược lại với vòng quay của nó – một hiện tượng độc đáo gọi là quay vòng retro. Khi không khí roi sát bề mặt, nó vận chuyển nhiệt, các hạt băng và các hạt sương mù để tạo ra các vệt gió và đồng bằng đen trên khắp các khu vực phía bắc và tây bắc.
“Điều này nhấn mạnh thực tế là bầu khí quyển và gió của Sao Diêm Vương – ngay cả khi mật độ của khí quyển rất thấp – có thể tác động đến bề mặt”, Tanguy Bertrand, nhà vật lý thiên văn và nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở California và trưởng nhóm nghiên cứu tác giả
Hầu hết băng nitơ của Sao Diêm Vương bị giới hạn trong Tombaugh Regio. “Thùy” bên trái của nó là một tảng băng dài 1.000 km (620 dặm) nằm trong lưu vực sâu 3 km (1,9 dặm) có tên Sputnik Planitia – một khu vực chứa phần lớn băng nitơ của hành tinh lùn vì nó thấp độ cao. “Thùy” bên phải của trái tim bao gồm các vùng núi cao và sông băng giàu nitơ kéo dài vào lưu vực.
“Trước New Horizons, mọi người đều nghĩ rằng Sao Diêm Vương sẽ trở thành một quả bóng lưới – hoàn toàn bằng phẳng, gần như không có sự đa dạng”, Bertrand nói. “Nhưng nó hoàn toàn khác nhau. Nó có rất nhiều cảnh quan khác nhau và chúng tôi đang cố gắng hiểu những gì đang diễn ra ở đó.”
Gió tây
Bertrand và các đồng nghiệp của mình đã xác định cách thức không khí lưu thông – mỏng hơn 100.000 lần so với Trái đất – có thể định hình các đặc điểm trên bề mặt. Nhóm nghiên cứu đã lấy dữ liệu từ chuyến bay năm 2015 của New Horizons để mô tả địa hình của Sao Diêm Vương và chăn băng nitơ. Sau đó, họ mô phỏng chu trình nitơ với mô hình dự báo thời tiết và đánh giá cách gió thổi qua bề mặt.
Nhóm này đã phát hiện ra những cơn gió của Pluto trên 4 km (2,5 dặm) đòn giáng mạnh vào phía tây – theo hướng ngược lại từ quay đông các hành tinh lùn của – trong một retro-luân chuyển trong nhất trong năm của nó. Theo nghiên cứu mới, nitơ trong Tombaugh Regio bốc hơi ở phía bắc và trở thành băng ở phía nam, chuyển động của nó gây ra gió tây, theo nghiên cứu mới. Không có nơi nào khác trong hệ mặt trời có bầu khí quyển như vậy, ngoại trừ mặt trăng Triton của sao Hải Vương.
Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy một luồng không khí di chuyển nhanh, gần bề mặt dọc theo ranh giới phía tây của lưu vực Sputnik Planitia. Luồng khí giống như các kiểu gió trên Trái đất, như Kuroshio dọc theo rìa phía đông châu Á. Theo những phát hiện mới, khí nitơ ngưng tụ trong băng tạo ra mô hình gió này. Vách đá cao của Sputnik Planitia giữ không khí lạnh bên trong lưu vực, nơi nó lưu thông và trở nên mạnh hơn khi đi qua khu vực phía tây.
Sự tồn tại của ranh giới phía tây dữ dội đã kích thích Candice Hansen-Koharcheck, một nhà khoa học hành tinh thuộc Viện Khoa học Hành tinh ở Tucson, Arizona, người không tham gia vào nghiên cứu mới.
“Đó là rất nhiều thứ do địa hình hoặc chi tiết cụ thể của bối cảnh,” cô nói. “Tôi rất ấn tượng rằng các mô hình của Sao Diêm Vương đã tiến đến mức bạn có thể nói về thời tiết khu vực.”
Ở quy mô rộng hơn, Hansen-Koharcheck nghĩ rằng nghiên cứu mới này rất hấp dẫn. “Toàn bộ khái niệm về trái tim đang đập của Sao Diêm Vương là một cách suy nghĩ tuyệt vời về nó,” cô nói thêm.
Những kiểu gió này xuất phát từ trái tim nitơ của Sao Diêm Vương có thể giải thích lý do tại sao nó chứa các đồng bằng tối và các vệt gió ở phía tây Sputnik Planitia. Gió có thể vận chuyển nhiệt – làm ấm bề mặt – hoặc có thể làm xói mòn và làm tối băng bằng cách vận chuyển và lắng đọng các hạt sương mù. Nếu gió trên hành tinh lùn xoáy theo một hướng khác, cảnh quan của nó có thể trông hoàn toàn khác.
“Sputnik Planitia có thể quan trọng đối với khí hậu của Sao Diêm Vương cũng như đại dương đối với khí hậu Trái đất”, ông Bertrand nói. “Nếu bạn loại bỏ Sputnik Planitia – nếu bạn loại bỏ trái tim của Sao Diêm Vương – bạn sẽ không có sự lưu thông tương tự”, ông nói thêm.
Những phát hiện mới cho phép các nhà nghiên cứu khám phá bầu khí quyển kỳ lạ của thế giới và so sánh những gì họ khám phá với những gì họ biết về Trái đất. Các nghiên cứu mới đây cũng tỏa sáng ánh sáng vào một đối tượng 6 tỷ kilômét (3,7 tỷ dặm) từ mặt trời, với một trái tim mà say đắm khán giả trên khắp thế giới.
“Sao Diêm Vương có một số bí ẩn cho tất cả mọi người,” Bertrand nói.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :