Tiết lộ quá khứ dữ dội

Pallas, một trong những tiểu hành tinh khét tiếng nhất trong hệ mặt trời của chúng ta, đã được các nhà thiên văn học ghi lại với độ chi tiết đáng kinh ngạc bằng cách sử dụng thiết bị SPHERE trên Kính viễn vọng rất lớn của Đài quan sát Nam Âu. Những hình ảnh này cho thấy một cảnh tượng đáng chú ý: Pallas là thiên thể có nhiều hố vạch nhất trong vành đai tiểu hành tinh, danh hiệu có thể đạt được sau vô số vụ va chạm với các thiên thể lân cận.

“Những hình ảnh chi tiết đầu tiên về Pallas cho thấy rằng tiểu hành tinh này đã có một quá khứ dữ dội”, Franck Marchis, nhà khoa học hành tinh tại MIT và là đồng tác giả của một nghiên cứu được công bố trên Nature Astronomy cho biết.

Quỹ đạo bất thường

Trong khi hầu hết các tiểu hành tinh trong vành đai di chuyển theo một đường tương tự quanh Mặt trời, Pallas lại có cách tiếp cận bất thường hơn. Quỹ đạo nghiêng của nó khiến nó đâm xuyên vành đai ở một góc khó xử, làm tăng khả năng va chạm.

“Pallas hứng chịu nhiều vụ va chạm gấp hai hoặc ba lần so với Ceres hoặc Vesta”, hai thiên thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh, Michaël Marsset, nhà khoa học hành tinh tại MIT và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Tiểu hành tinh giống quả bóng gôn

Sự bắn phá liên tục đã khiến Pallas trở nên chi chít các hố vạch, khiến nó có biệt danh là “tiểu hành tinh giống quả bóng gôn”. Một phân tích các hình ảnh do SPHERE chụp cho thấy các hố vạch chiếm ít nhất 10% bề mặt của tiểu hành tinh.

Những vụ va chạm nghiêm trọng

Những vụ va chạm mà Pallas phải hứng chịu đặc biệt nghiêm trọng. Các mô phỏng máy tính cho thấy các vật thể va chạm gây ra các hố vạch đã di chuyển với tốc độ hơn 25.000 dặm/giờ, nhanh gấp đôi so với tốc độ điển hình của các vụ va chạm trong vành đai tiểu hành tinh.

Một gia đình những kẻ theo đuôi

Ít nhất 36 trong số các vết lõm trên Pallas có đường kính ít nhất 18 dặm, bao gồm cả một hố vạch khổng lồ trải dài 250 dặm. Hố vạch này có thể là kết quả của một vụ va chạm với một vật thể có chiều rộng lên tới 25 dặm.

Vụ va chạm tạo ra hố vạch này cũng có thể chịu trách nhiệm cho nhóm các vật thể nhỏ hơn đi theo Pallas. Sau khi đâm vào tiểu hành tinh cách đây khoảng 1,7 tỷ năm, vật thể va chạm có thể đã vỡ thành nhiều mảnh trôi dạt trong không gian và giờ theo sau hành tinh mẹ của chúng.

Một cánh cửa sổ nhìn về quá khứ

“Vì giờ đây chúng ta có thể nhìn thấy bề mặt của các tiểu hành tinh lớn trong vành đai chính, chúng ta đã có quyền truy cập vào một cuốn sách hư cấu về lịch sử hệ mặt trời của mình”, Marsset cho biết. “Chúng ta đang trong quá trình học cách đọc nó và mỗi trang đều mang đến cho chúng ta một bất ngờ, trong đó có cả Pallas”.

Bằng cách nghiên cứu Pallas và các tiểu hành tinh khác, các nhà khoa học đang hiểu rõ hơn về những ngày đầu hỗn loạn và dữ dội của hệ mặt trời. Những thiên thể này nắm giữ những manh mối về các quá trình đã định hình hành tinh của chúng ta và những mối nguy hiểm tiềm tàng vẫn tồn tại trong không gian.

Tạo ra một hố va chạm nhân tạo

Vào tháng 4 năm 2019, tàu thăm dò không gian Hayabusa2 của Nhật Bản đã tạo nên lịch sử khi tạo ra một hố va chạm nhân tạo trên tiểu hành tinh Ryugu. Mục tiêu của nhiệm vụ này là tính toán tuổi của Ryugu và thu thập thông tin chuyên sâu về thành phần của tiểu hành tinh này.

Tàu thăm dò đã phóng một quả cầu đồng nặng bốn pound có tên là SCI (viết tắt của Small Carry-on Impactor) về phía bề mặt Ryugu với tốc độ đáng kinh ngạc là 4.500 dặm/giờ. Vụ va chạm đã tạo ra một hố va chạm có đường kính khoảng 47 feet, lớn hơn dự kiến.

Tính toán tuổi của Ryugu

Các ước tính trước đó cho rằng bề mặt Ryugu có thể từ hàng triệu đến hàng trăm triệu năm tuổi. Tuy nhiên, hố va chạm nhân tạo đã cung cấp phép đo chính xác hơn.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích kích thước và hình dạng của hố va chạm, những yếu tố này chịu ảnh hưởng của lực hấp dẫn của tiểu hành tinh và độ bền của vật liệu bề mặt (đất đá vụn) của tiểu hành tinh. Sử dụng các dữ liệu này, họ đã tính toán được tuổi bề mặt của Ryugu là từ 6 đến 11 triệu năm.

Sự hình thành hố va chạm trong điều kiện vi trọng lực

Nhiệm vụ Hayabusa2 là lần đầu tiên sự hình thành hố va chạm được quan sát trong môi trường vi trọng lực. Không giống như Trái đất với lực hấp dẫn mạnh, môi trường vi trọng lực của Ryugu đã ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính của hố va chạm.

Kích thước khổng lồ và hình bán nguyệt của hố va chạm cho thấy Ryugu có một lớp bề mặt tơi xốp bao phủ một lõi đặc hơn. Phát hiện này phù hợp với các bằng chứng gần đây trên tạp chí Nature, trong đó chỉ ra rằng Ryugu chủ yếu bao gồm cát kết hợp lỏng lẻo chứ không phải đá rắn.

Thành phần và sự tiến hóa của tiểu hành tinh

Mặc dù bề mặt của Ryugu dường như tương đối trẻ, nhưng bản thân tiểu hành tinh này có thể già hơn nhiều. Hầu hết các tiểu hành tinh có kích thước tương tự được ước tính có niên đại khoảng 100 triệu năm.

Tuy nhiên, tốc độ quay nhanh của Ryugu có thể đã xói mòn các hố va chạm cũ và đặt lại độ tuổi biểu kiến của bề mặt. Các trận lở đất mà Hayabusa2 quan sát được chỉ ra rằng tiểu hành tinh này có thể đã giảm tốc từ tốc độ quay cao hơn trong quá khứ.

Sự trở về của Hayabusa2 và các nghiên cứu trong tương lai

Hayabusa2 đã rời Ryugu vào tháng 11 năm 2019, mang theo các mẫu vật từ trung tâm hố va chạm. Các nhà khoa học sẽ phân tích các mẫu vật này để có được hiểu biết sâu sắc hơn về thành phần và lịch sử của Ryugu.

Nhiệm vụ Hayabusa2 đã cung cấp những thông tin vô giá về hoạt động thám hiểm tiểu hành tinh và quá trình tiến hóa của những thiên thể này. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ tiếp tục khám phá những bí ẩn của Ryugu và các tiểu hành tinh khác trong hệ Mặt trời của chúng ta.

Phát hiện ra một thiên thạch Aubrite hiếm

Ngày 21 tháng 1 năm 2024, một tiểu hành tinh dài ba feet có tên 2024 BX1 đã xâm nhập vào bầu khí quyển Trái đất, tạo ra một quả cầu lửa rực lửa có thể nhìn thấy trên khắp châu Âu. Tiểu hành tinh rơi xuống đất gần Berlin, Đức và các nhà khoa học nhanh chóng có mặt tại hiện trường để thu hồi và phân loại các mảnh vỡ.

Thật bất ngờ, các mảnh vỡ đã được xác định là aubrite, một loại thiên thạch hiếm mà chỉ có 80 trong số 70.000 mảnh thiên thạch được tìm thấy trước đây được phân loại như vậy. Aubrite được đặt tên theo thiên thạch đầu tiên được biết đến thuộc loại này, rơi vào năm 1836 gần làng Aubres ở Pháp.

Những thách thức trong việc xác định Aubrite

Không giống như hầu hết các thiên thạch có một lớp vỏ mỏng bằng thủy tinh đen, aubrite không có màu bóng hoặc tối. Thay vào đó, chúng giống như đá granit màu xám, khiến chúng khó phát hiện trong thực tế. Do đó, những người săn tìm thiên thạch đã phải rà soát khu vực gần Berlin để tìm các mảnh vỡ của tiểu hành tinh, đây là một nhiệm vụ đầy thách thức.

Tầm quan trọng của khám phá

Việc phát hiện ra thiên thạch aubrite ở Đức có ý nghĩa quan trọng vì một số lý do. Đầu tiên, nó cung cấp cho các nhà khoa học vật liệu mới để nghiên cứu, có thể giúp họ hiểu rõ hơn về nguồn gốc của aubrite. Thứ hai, quỹ đạo chính xác của tiểu hành tinh 2024 BX1 có thể giúp các nhà nghiên cứu xác định nơi nó đến.

Nguồn gốc tiềm ẩn của Aubrite

Nguồn gốc của aubrite vẫn còn là một bí ẩn, nhưng các nhà khoa học đã đưa ra một số ứng cử viên. Một khả năng là họ thiên thạch Nysa, một nhóm các tiểu hành tinh quay quanh Mặt trời giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Một ứng cử viên khác là tiểu hành tinh 3103 Eger, nằm trong vành đai tiểu hành tinh. Một khả năng thứ ba là hành tinh Sao Thủy.

Sao Thủy như một nguồn tiềm năng

Mặc dù Sao Thủy là một nguồn aubrite tiềm năng, một số nhà thiên văn học thấy điều này không chắc chắn. Quỹ đạo được tính toán của 2024 BX1 cho thấy nó đến từ bên ngoài quỹ đạo Trái đất, điều này sẽ khiến cho khả năng nó đến trực tiếp từ Sao Thủy là rất khó xảy ra. Tuy nhiên, có khả năng Sao Thủy có thể đã gián tiếp đưa aubrite đến vành đai tiểu hành tinh từ lâu, và một trong số chúng có thể đã đến Trái đất.

Giá trị khoa học của khám phá

Các mảnh vỡ của thiên thạch aubrite 2024 BX1 sẽ vô giá đối với nghiên cứu khoa học. Bằng cách nghiên cứu những mảnh vỡ này, các nhà khoa học hy vọng có thể tìm hiểu thêm về quá trình hình thành hệ mặt trời và nguồn gốc của các thiên thạch. Việc phát hiện ra thiên thạch hiếm này là minh chứng cho tầm quan trọng của nghiên cứu về thiên thạch và tiềm năng của những khám phá mới để làm sáng tỏ những bí ẩn của vũ trụ của chúng ta.