Nhờ kính viễn vọng James Webb, các nhà khoa học đã phát hiện cực quang trên sao Hải Vương, vốn là hiện tượng khí quyển từng nằm ngoài tầm quan sát của các kính thiên văn trước đây.
Các nhà thiên văn học vừa ghi nhận một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu hệ Mặt Trời khi lần đầu tiên quan sát được cực quang trên sao Hải Vương.
Phát hiện này, công bố trên tạp chí Nature Astronomy, được thực hiện nhờ các thiết bị hồng ngoại tiên tiến của kính viễn vọng không gian James Webb.
Theo các chuyên gia, cực quang trên sao Hải Vương khác biệt đáng kể so với những hành tinh khác. Thay vì tập trung quanh hai cực như trên Trái Đất hay sao Mộc, cực quang của sao Hải Vương xuất hiện ở vĩ độ trung bình. Nguyên nhân được cho là từ trường đặc biệt của hành tinh này, nghiêng 47 độ so với trục quay.
Cực quang không phải là điều hiếm gặp trong hệ Mặt Trời. Hiện tượng này được quan sát trên nhiều hành tinh khác như sao Hỏa, sao Thổ, sao Mộc và thậm chí cả một số mặt trăng của sao Mộc.
Tuy nhiên, sao Hải Vương, hành tinh xa nhất trong hệ Mặt Trời, trước nay vẫn chưa từng được ghi nhận có cực quang do khoảng cách xa và giới hạn của các công cụ quan sát trước đây.
"Các nhà thiên văn đã cố gắng phát hiện cực quang trên sao Hải Vương trong nhiều thập kỷ, nhưng mọi nỗ lực trước đây đều thất bại", nhà khoa học hành tinh Henrik Melin tại Đại học Northumbria nói.
Nhờ kính viễn vọng không gian James Webb, các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện hiện tượng cực quang trên sao Hải Vương. Ảnh: NASA.
Với khả năng phát hiện ánh sáng hồng ngoại yếu, kính viễn vọng không gian James Webb đã thành công trong việc ghi nhận cực quang trên sao Hải Vương vào tháng 6/2023, điều mà tàu Voyager 2 hay kính Hubble trước đây không thể làm được.
"Nếu Webb đủ mạnh để quan sát các thiên hà sơ khai của vũ trụ, thì nó cũng phải đủ mạnh để phát hiện cực quang trên sao Hải Vương", nhà thiên văn học Heidi Hammel thuộc Hiệp hội các Trường đại học Nghiên cứu Thiên văn (AURA) nhận định.
Ngoài việc phát hiện cực quang, kính Webb còn cung cấp một phát hiện đáng ngạc nhiên khác: nhiệt độ của tầng khí quyển trên của sao Hải Vương đã giảm mạnh trong gần 40 năm qua.
Dữ liệu từ tàu Voyager 2/1989 cho thấy nhiệt độ ở tầng trên khí quyển của hành tinh này khoảng 482°C. Tuy nhiên, quan sát của Webb cho thấy nhiệt độ hiện tại chỉ còn khoảng 93°C.
"Cực quang trên sao Hải Vương phát sáng với chưa đến 1% độ sáng mà chúng tôi kỳ vọng, điều này giải thích tại sao chúng ta chưa từng thấy nó trước đây. Tuy nhiên, điều đó cũng đặt ra một câu hỏi lớn: Vì sao hành tinh này lại nguội đi nhanh đến vậy?", nhà thiên văn học James O’Donoghue thuộc Đại học Reading đặt vấn đề.
Phát hiện này không chỉ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cực quang mà còn giúp lập bản đồ từ trường của sao Hải Vương. Khi nghiên cứu cực quang, các nhà khoa học có thể xác định được cách từ trường hành tinh tương tác với gió Mặt Trời, từ đó hiểu rõ hơn về cấu trúc khí quyển của hành tinh này.
Leigh Fletcher, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Leicester, nhấn mạnh: "Cực quang giống như một màn hình TV, giúp chúng ta quan sát những quá trình phức tạp diễn ra trong từ quyển của hành tinh mà không cần phải có mặt ở đó".
VietBF@ sưu tập