Vào ngày 14/7/2015, tàu vũ trụ New Horizons của NASA đã ghi lại được hình ảnh về khí quyển và bề mặt Sao Diêm Vương. Con tàu lúc đó chỉ cách hành tinh lùn này khoảng 12.500 km. Điều đặc biệt, trong những bức ảnh được gửi về, các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiều khu vực địa hình trên Sao Diêm Vương phủ đầy tuyết.
Tại Trái Đất, không khí sẽ trở nên lạnh hơn khi bạn lên cao. Khi không khí ẩm bốc lên và đủ lạnh, chúng sẽ ngưng tụ và rơi xuống tạo thành tuyết. Tuy nhiên, nhiệt độ trên Sao Diêm Vương lại trái ngược hoàn toàn, không khí sẽ ấm lên nếu bạn di chuyển dần lên cao.
 |
| Ảnh chụp tuyết phủ trên núi Pigafetta Montes và Elcano Montes (trái) và tuyết trên dãy Alps (phải). Ảnh: Nature Communications. |
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học đến từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), tàu New Horizons đã tìm thấy tuyết trên núi Pigafetta Montes và Elcano Montes, nằm trong vùng Cthulhu Macula thuộc đường xích đạo của hành tinh.
Tuyết trên Sao Diêm Vương không hình thành từ nước, mà từ khí methane đóng băng. Mặc dù vậy, hành tinh này có một bầu khí quyển mỏng manh chứa rất ít methane, chủ yếu là nitrogen và carbon monoxide. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học đang cố gắng giải đáp nguồn gốc hình thành nên hiện tượng bí ẩn này.
Thông qua mô hình khí hậu, nhóm nghiên cứu đã xác định được khí methane trên Sao Diêm Vương tập trung tại những khu vực có độ cao lớn. Chỉ có các đỉnh núi mới tích tụ đủ lượng khí methane đóng băng.
Vì Sao Diêm Vương không có bầu khí quyền dày và cách nhiệt như Trái Đất, không khí sẽ ấm hơn do bức xạ Mặt Trời. Nhiệt lượng chủ yếu được hấp thụ bởi khí methane trong khí quyển. Tuy nhiên, quá trình này không diễn ra ở những nơi nitrogen đóng băng trên bề mặt. Bầu khí quyển mỏng cũng là nguyên nhân khiến bề mặt hành tinh không được làm ấm, tạo nên hiện tượng “cân bằng bức xạ cục bộ”. Sự cân bằng đó không phụ thuộc vào độ cao, chúng khiến không khí gần bề mặt lạnh hơn, đặc hơn và luôn lưu thông xuống dưới.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra sự tuần hoàn của khí methane chịu ảnh hưởng theo mùa và được thúc đẩy bởi quá trình chuyển nhiệt. Các tác giả gọi đây là "tế bào tuần hoàn cảm ứng chuyển nhiệt". Khi khí methane tập trung, chúng đạt đến điểm bão hòa và rơi xuống như tuyết trên bề mặt. Tuyết methane hình thành trên các ngọn núi sẽ làm tăng albedo, giúp không khí giảm nhiệt nhiều hơn, tạo ra nhiều tuyết methane hơn.
“Theo mô hình của chúng tôi, sự hình thành băng giá CH4 trên đỉnh núi của Sao Diêm Vương được thúc đẩy bởi một quá trình trái ngược hoàn toàn với tuyết trên Trái đất. Điều đáng chú ý là tuy khác nhau, chúng vẫn có thể tạo ra cùng một hiện tượng cảnh quan tương tự", nhóm nghiên cứu nêu trong báo cáo.
