Buzz
Ceres, hành tinh lùn lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, luôn là đề tài gây tranh luận về nguồn gốc và quá trình hình thành địa chất của nó.
Một nghiên cứu gần đây, đăng trên Tạp chí Geophysical Research: Planets, cung cấp bằng chứng quan trọng ủng hộ giả thuyết rằng Ceres có thể đã hình thành ngay tại vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, thay vì di chuyển từ rìa ngoài Hệ Mặt Trời như một số giả thuyết trước đây.
Phát hiện này bắt nguồn từ các trầm tích màu vàng tươi giàu amoni trong miệng núi lửa Consus, cho thấy hoạt động núi lửa băng kỳ lạ đã và đang diễn ra trên hành tinh lùn này trong hàng tỷ năm.
Với đường kính khoảng 960 km, Ceres sở hữu bề mặt đa dạng và địa chất phức tạp hơn nhiều so với các tiểu hành tinh xung quanh. Khi tàu thăm dò Dawn của NASA tiếp cận Ceres vào năm 2015, nó đã phát hiện nhiều dấu hiệu của hoạt động núi lửa băng, bao gồm các mỏ muối trắng sáng – dấu vết của chất lỏng mặn từng thoát ra từ bên dưới bề mặt. Gần đây, các nhà khoa học còn tìm thấy những vệt trầm tích màu vàng đặc biệt trong miệng núi lửa Consus, giúp làm rõ hơn quá trình tiến hóa địa chất của hành tinh lùn này.
Miệng núi lửa Consus, có đường kính khoảng 64 km, nằm ở bán cầu nam của Ceres. Bên trong nó là một miệng núi lửa nhỏ hơn với kích thước 15 x 11 km, nơi tập trung phần lớn các mảng trầm tích sáng. Hình ảnh từ camera của tàu Dawn cho thấy một số trầm tích này phân bố dọc theo rìa miệng núi lửa nhỏ và khu vực phía đông. Theo phân tích từ Viện Nghiên cứu Hệ Mặt Trời Max Planck (MPS), những trầm tích này chứa hàm lượng amoni cao – một phát hiện có thể thay đổi cách hiểu về nguồn gốc của Ceres.
Trước đây, các nhà khoa học cho rằng sự hiện diện của amoni trên Ceres là bằng chứng cho thấy hành tinh lùn này có nguồn gốc từ rìa ngoài Hệ Mặt Trời, nơi nhiệt độ đủ lạnh để duy trì amoni ở trạng thái rắn. Theo giả thuyết này, sau khi hình thành ở vùng xa xôi, Ceres đã di chuyển vào sâu bên trong và định cư tại vành đai tiểu hành tinh hiện nay.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây tiết lộ rằng các khoáng chất giàu amoni không chỉ xuất hiện trên bề mặt mà còn được đẩy lên từ sâu bên trong nhờ hoạt động núi lửa băng. Điều này cho thấy Ceres có thể đã hình thành ngay tại vành đai tiểu hành tinh mà không cần phải di chuyển từ vùng xa xôi.
Các nhà khoa học tin rằng amoni đã tồn tại trong các vật liệu nguyên thủy cấu tạo nên Ceres. Theo thời gian, do không tương tác mạnh với các khoáng chất khác trong lớp phủ, amoni đã tích tụ trong một lớp nước muối nằm giữa lớp phủ và lớp vỏ của hành tinh lùn. Hoạt động núi lửa băng liên tục đẩy nước muối giàu amoni lên bề mặt trong hàng tỷ năm, nơi nó được hấp thụ vào các khoáng vật phyllosilicate trong lớp vỏ. Điều này giải thích tại sao một số khu vực trên bề mặt Ceres, đặc biệt là các miệng núi lửa sâu như Consus, lại có nồng độ amoni cao.
Một yếu tố quan trọng khác trong nghiên cứu là vai trò của các vụ va chạm thiên thạch trong việc làm lộ ra các lớp vật chất sâu bên trong Ceres. Nhóm nghiên cứu cho rằng miệng núi lửa nhỏ bên trong Consus có thể đã hình thành khoảng 280 triệu năm trước, tạo ra lực đủ mạnh để phơi bày các lớp giàu amoni bị chôn vùi từ lâu.
Điều này lý giải tại sao các vệt trầm tích sáng màu vàng lại tập trung ở khu vực này. Tương tự, một số miệng núi lửa khác trên Ceres cũng cho thấy dấu hiệu của quá trình này, chứng tỏ hiện tượng núi lửa băng không chỉ giới hạn ở Consus mà có thể phổ biến trên toàn bộ hành tinh lùn.
Mặc dù miệng núi lửa Consus có tuổi đời khoảng 450 triệu năm – không quá lâu theo tiêu chuẩn địa chất – nhưng nó lại là một trong những cấu trúc lâu đời nhất còn tồn tại trên Ceres. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể sử dụng nó như một "cửa sổ" để nhìn vào quá khứ xa xôi của hành tinh lùn này, hé lộ những quá trình địa chất đã diễn ra trong hàng tỷ năm. Phát hiện về amoni và hoạt động núi lửa băng không chỉ làm sáng tỏ nguồn gốc của Ceres mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới về sự hình thành và tiến hóa của các thiên thể trong Hệ Mặt Trời.
Những kết luận từ nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa đối với Ceres mà còn ảnh hưởng đến cách hiểu của chúng ta về các hành tinh lùn và tiểu hành tinh khác. Nếu Ceres thực sự hình thành ngay tại vành đai tiểu hành tinh thay vì di chuyển từ nơi khác, điều này có thể đặt ra những câu hỏi quan trọng về sự phân bố vật chất trong Hệ Mặt Trời sơ khai.
Ngoài ra, việc phát hiện dấu vết của nước muối và amoni cũng khiến giới khoa học quan tâm hơn đến khả năng Ceres từng có môi trường phù hợp cho các phản ứng hóa học tiền sinh học – một yếu tố quan trọng trong việc tìm kiếm dấu hiệu sự sống ngoài Trái Đất.
Những phát hiện mới về Ceres đang dần hé lộ một bức tranh chi tiết hơn về lịch sử của hành tinh lùn này, đồng thời khẳng định vị trí quan trọng của nó trong việc tìm hiểu quá trình tiến hóa của Hệ Mặt Trời. Với các bằng chứng ngày càng rõ rệt về hoạt động núi lửa băng và sự phân bố của các khoáng chất giàu amoni, Ceres vẫn là một trong những thiên thể hấp dẫn nhất để khám phá, hứa hẹn nhiều bất ngờ trong các nghiên cứu tương lai.
