Nitơ lỏng có thể vừa chảy trên sông băng hình trái tim của sao Diêm Vương

Trái tim băng giá của Sao Diêm Vương có thể đang rò rỉ. Dọc theo rìa phía bắc của Sputnik Planitia – đồng bằng nitơ đóng băng tạo nên thùy phía tây của trái tim Sao Diêm Vương – những vệt đen và vết bẩn trông giống như vết ố còn sót lại sau khi chất lỏng vừa làm ướt bề mặt băng. Một nhóm nghiên cứu do Alan Stern, điều tra viên chính của sứ mệnh New Horizons của NASA, dẫn đầu, lập luận rằng lời giải thích hợp lý nhất là nitơ lỏng dâng lên qua các vết nứt từ một lớp tan chảy ở đáy sông băng.

Nếu điều đó được xác nhận, đây sẽ là bằng chứng đầu tiên về chất lỏng vừa chảy trên Sao Diêm Vương. Bề mặt hành tinh này ở gần âm 230 độ C, và bản tóm tắt nghiên cứu của NASA lưu ý rằng bầu khí quyển và nhiệt độ của Sao Diêm Vương khiến mưa nitơ lỏng là bất khả thi về mặt vật lý, vì vậy bất kỳ chất lỏng nào cũng phải đến từ bên dưới. Điều đó có nghĩa là phần bên trong của hành tinh lùn này vẫn đang định hình bề mặt của nó cho đến ngày nay.

“Sao Diêm Vương không bao giờ ngừng làm chúng tôi ngạc nhiên, và kết quả mới này chắc chắn làm được điều đó,” Stern phát biểu trong thông báo của Viện Nghiên cứu Tây Nam.

Các vết đen trông như thế nào

Các đặc điểm này nằm ở phần phía bắc của Sputnik Planitia, một sông băng nitơ băng rộng khoảng 1.200 x 2.000 km, lớn hơn cả Texas và Oklahoma cộng lại. Bề mặt sông băng bị chia cắt thành các đa giác đánh dấu các tế bào đối lưu có kích thước bằng một thành phố, nơi băng từ từ trào lên ở trung tâm và chìm xuống ở các rìa, rất chậm, giống như sáp trong đèn dung nham.

Nhóm nghiên cứu mô tả hai loại đặc điểm tối màu. Một là những đường tối hẹp chạy dọc theo ranh giới giữa các tế bào. Loại còn lại là những tạp dề tối màu rộng hơn, khuếch tán hơn. Cả hai đều trông giống như các mẫu thấm ướt thấy trên các sông băng trên Trái Đất, và cả hai đều xuất hiện ở phía bắc của đồng bằng.

Cách họ thực hiện

Các nhà nghiên cứu đã làm việc từ những hình ảnh mà New Horizons chụp được trong quá trình bay ngang qua, sau đó so sánh chúng với ảnh vệ tinh của dải băng Greenland từ Landsat 9 của NASA. Trên Trái Đất, nước tan chảy và mưa để lại những vết đen trên bề mặt sông băng, và các đặc điểm trên Sao Diêm Vương giống với những mẫu đó.

Orkan Umurhan của Viện SETI sau đó đã xây dựng các mô hình máy tính về lớp băng. Chúng cho thấy nitơ ở đáy sông băng có thể tan chảy dưới nhiệt lượng bên trong của Sao Diêm Vương ngày nay. Nitơ lỏng có mật độ thấp hơn băng rắn bên trên, vì vậy nó có thể dâng lên qua các kênh hẹp, giống như cách magma leo qua các vết nứt trên Trái Đất. Khi lên đến bề mặt, nó chảy xuống dốc và làm tối băng khi nó di chuyển.

Các mô hình ủng hộ các đợt bùng phát ngắn hơn là một dòng chảy ổn định. Các bản tóm tắt của bài báo ước tính mỗi sự kiện vào khoảng 100.000 đến 1 triệu mét khối chất lỏng, được giải phóng trong vài giờ đến vài ngày. Một bể bơi Olympic chứa khoảng 2.500 mét khối, vì vậy một đợt bùng phát duy nhất sẽ lấp đầy khoảng từ 40 đến 400 bể như vậy.

Tại sao nitơ có thể tan chảy trên Sao Diêm Vương

Nitơ chuyển từ thể rắn sang thể lỏng ở khoảng âm 210 độ C, chỉ cao hơn nhiệt độ bề mặt của Sao Diêm Vương khoảng 20 độ. Trong các mô hình, sự tan chảy xảy ra sâu vài km dưới bề mặt, nơi nhiệt lượng bốc lên từ bên trong Sao Diêm Vương đủ để làm tan chảy phần đáy của sông băng thành chất lỏng. Đó là dòng chảy “đáy” trong tiêu đề của bài báo.

Tuổi của bề mặt làm cho ý tưởng này trở nên hợp lý hơn. Sputnik Planitia có lẽ trẻ hơn một triệu năm tuổi, nhiều nhất là khoảng 0,02% tuổi của Hệ Mặt Trời. Một bề mặt trẻ như vậy vẫn đang được đổi mới, và phải có thứ gì đó đang đổi mới nó.

Những gì nó chưa giải quyết được

Bài báo gọi bằng chứng của chính nó là “có thể”, và từ đó rất quan trọng. Không ai từng chứng kiến bất cứ thứ gì chảy trên Sao Diêm Vương. New Horizons đã bay ngang qua hành tinh lùn này một lần, vì vậy dữ liệu chỉ là một bức ảnh chụp duy nhất. Nhóm nghiên cứu lập luận rằng sự nóng lên từ Mặt Trời và các giải thích thông thường khác không đủ, nhưng bản thân sự tan chảy chỉ là kết quả mô hình, không phải là một phép đo.

Sự so sánh với Greenland cũng có giới hạn. Kelsi Singer, một nhà khoa học chính tại Viện Nghiên cứu Tây Nam và là đồng tác giả, thừa nhận rằng “Sao Diêm Vương có nhiều địa hình độc đáo không thấy ở nơi nào khác,” với các điều kiện bề mặt không giống Trái Đất. Thứ làm ướt một dải băng ở Greenland không phải là thứ sẽ làm ướt một sông băng nitơ ở âm 230 độ.

Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hơn một nửa bề mặt Sao Diêm Vương chưa bao giờ được lập bản đồ ở độ phân giải cao, vì vậy các đặc điểm tương tự có thể phổ biến ở những nơi khác trên hành tinh, hoặc hiếm gặp.

Các câu hỏi thường gặp về chất lỏng trên Sao Diêm Vương

Có chất lỏng trên Sao Diêm Vương ngay bây giờ không?

Chưa được xác nhận. Nghiên cứu suy luận rằng nitơ lỏng gần đây đã lên đến bề mặt ở phía bắc của Sputnik Planitia, và các mô hình cho thấy điều đó xảy ra trong các đợt ngắn chứ không phải liên tục. Chưa ai nhìn thấy nó xảy ra.

Liệu có thể mưa trên Sao Diêm Vương không?

Không. Bản tóm tắt của NASA cho biết bầu khí quyển và nhiệt độ bề mặt của Sao Diêm Vương khiến mưa nitơ lỏng là bất khả thi về mặt vật lý. Đó là lý do tại sao nhóm nghiên cứu tìm kiếm chất lỏng dâng lên từ bên dưới sông băng thay vì rơi từ trên trời.

Sputnik Planitia là gì?

Đó là đồng bằng sáng, mịn tạo thành thùy phía tây của vùng hình trái tim của Sao Diêm Vương, một sông băng nitơ băng lớn hơn Texas và Oklahoma cộng lại. Bề mặt của nó được ước tính trẻ hơn một triệu năm tuổi.

Các thế giới khác có thể có dòng chảy nitơ lỏng không?

Có thể. Các nhà nghiên cứu cho rằng các quá trình tương tự có thể hoạt động trên các vật thể khác trong Vành đai Kuiper có băng nitơ, và các bản tóm tắt của công trình chỉ ra mặt trăng Triton của Sao Hải Vương, nơi đã nhìn thấy các mạch nước phun, và hành tinh lùn Eris là những ứng cử viên.

Điều gì tiếp theo

Nhóm nghiên cứu khuyến nghị các quan sát bổ sung ở độ phân giải cao để tìm hiểu xem liệu các đặc điểm tương tự có tồn tại ở những nơi khác trên Sao Diêm Vương, trên các vật thể khác trong Vành đai Kuiper và trên Triton hay không. Bài báo được công bố vào ngày 31 tháng 7 năm 2026, trên Tạp chí Khoa học Hành tinh, và dựa trên những hình ảnh của New Horizons chụp vào năm 2015 và 2016. NASA đã công bố bản tóm tắt riêng về kết quả này vào tháng 8 năm 2026.

Tham khảo: Stern và cộng sự, “Bằng chứng về khả năng dòng chảy đáy N2 bên dưới Sputnik Planitia phía bắc của Sao Diêm Vương,” Tạp chí Khoa học Hành tinh, 2026. DOI: 10.3847/PSJ/ae7e85

Thẻ: Kuiper Belt, Alan Stern, liquid nitrogen, New Horizons, Pluto, Sputnik Planitia