Trong một nghiên cứu đột phá, các nhà khoa học đã khám phá ra một lý thuyết mới giải thích nguồn gốc của Charon, mặt trăng lớn nhất của Sao Diêm Vương.
Hàng tỷ năm trước, hai thế giới băng giá ở Vành đai Kuiper đã va chạm vào nhau trong cái mà các nhà nghiên cứu ngày nay gọi là sự kiện “hôn và bắt”. Thay vì tiêu diệt lẫn nhau hoặc hợp nhất, hai thiên thể dính chặt vào nhau trong một thời gian ngắn trước khi tách ra tạo thành hệ nhị phân của Sao Diêm Vương và Charon mà chúng ta quan sát thấy ngày nay.
Sao Diêm Vương và Charon: Các nhà khoa học khám phá nguồn gốc va chạm độc đáo ‘Nụ hôn và bắt giữ’
Nghiên cứu được thực hiện bởi một nhóm tại Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của Đại học Arizona, đã làm sáng tỏ cách các thiên thể ở vùng ngoài lạnh giá của hệ mặt trời hình thành và phát triển.
Được dẫn dắt bởi đồng nghiệp sau tiến sĩ của NASA Adeene Denton, nhóm đã sử dụng các mô phỏng tiên tiến để kiểm tra vụ va chạm.
Phát hiện của họ, được công bố trên Khoa học địa chất tự nhiênthách thức các lý thuyết trước đây về sự hình thành của hệ thống Pluto-Charon.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học tin rằng Charon hình thành thông qua một quá trình tương tự như mặt trăng của Trái đất – một vụ va chạm lớn khiến các vật thể va chạm hoạt động giống như những vật liệu nóng chảy, giống như chất lỏng.
Mặc dù hiệu quả đối với hệ Trái đất, nhưng mô hình này không tính đến bản chất băng giá và cứng nhắc của các vật thể nhỏ hơn, lạnh hơn như Sao Diêm Vương và Charon.
Khi nhóm của Denton tính đến độ bền cấu trúc của đá và băng, một bức tranh mới xuất hiện, PhysOrg nói.
Mô phỏng của họ cho thấy hai vật thể quay trong thời gian ngắn như một vật thể hình người tuyết duy nhất trong quá trình va chạm trước khi tách ra. Kết quả là một hệ thống đôi ổn định trong đó Sao Diêm Vương và Charon quay quanh một trọng tâm chung.
Denton giải thích: “Điều độc đáo về quá trình này là sự hợp nhất ngắn gọn. “Sao Diêm Vương và Charon va chạm, dính vào nhau trong khoảng 10 giờ rồi tách ra. Kịch bản này, mà chúng tôi gọi là ‘hôn và bắt’, không giống bất kỳ mô hình va chạm nào khác mà chúng tôi từng thấy.”
Kích thước bất thường của Charon tiết lộ bí ẩn hành tinh đôi của Sao Diêm Vương
Theo Không giankích thước của Charon so với Sao Diêm Vương càng làm tăng thêm sự bí ẩn. Đo một nửa đường kính của Sao Diêm Vương và chiếm khoảng 12% khối lượng của nó, Charon lớn bất thường so với cơ thể mẹ của nó. Để so sánh, mặt trăng của Trái đất chỉ có kích thước bằng 1/4 Trái đất.
Tỷ lệ kích thước này làm cho hệ thống Pluto-Charon trở nên hiếm, thường được gọi là hệ thống hành tinh đôi.
Nghiên cứu cũng tiết lộ rằng vụ va chạm có thể đã truyền nhiệt đáng kể vào cả hai vật thể. Lượng nhiệt này có thể giải thích sự hình thành đại dương dưới bề mặt trên Sao Diêm Vương, một đặc điểm trước đây được cho là cần sưởi ấm bằng phóng xạ từ thời kỳ sớm hơn trong lịch sử hệ mặt trời.
Nhìn về phía trước, nhóm dự định khám phá liệu các quá trình tương tự có thể giải thích sự hình thành các hệ nhị phân khác trong Vành đai Kuiper hay không. Họ cũng nhằm mục đích điều tra xem vụ va chạm ảnh hưởng như thế nào đến các đặc điểm địa chất của Sao Diêm Vương, bao gồm cả vùng đồng bằng băng giá và những ngọn núi cao chót vót.
Nguồn ScienceTimes