Sao Thiên Vương đang phát ra tia X và phát hiện này có thể giúp giới nghiên cứu hiểu rõ hơn về hành tinh băng giá trong hệ Mặt Trời.
Sao Thiên Vương chụp bởi Đài quan sát tia X Chandra. Ảnh: NASA.
Sao Thiên Vương là hành tinh có kích thước lớn thứ ba và khối lượng nặng thứ tư trong hệ Mặt Trời, với đường kính gấp 4 lần Trái Đất. Được tạo thành gần như hoàn toàn từ hydro và helium, thiên thể băng khổng lồ này có một hệ thống vành đai bao quanh đường xích đạo và trục tự quay bị nghiêng rất lớn, khiến nó khác biệt so với tất cả các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời.
Trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Geophysical Research vào hôm 31/3, các nhà thiên văn học NASA cho biết đã phát hiện những dấu hiệu rõ ràng của tia X trên sao Thiên Vương, dựa trên các quan sát cũ từ năm 2002 và 2017 của kính viễn vọng không gian tiên tiến Chandra. Trước đây, tia X chưa bao giờ được quan sát thấy trên các hành tinh băng khổng lồ như sao Thiên Vương và sao Hải Vương.
Phát hiện mới đặt ra câu hỏi "điều gì có thể khiến sao Thiên Vương phát ra tia X?". Câu trả lời có khả năng nhất là do Mặt Trời. Các nhà thiên văn học đã quan sát thấy cả sao Mộc, sao Thổ và Trái Đất đều tán xạ ánh sáng tia X do Mặt Trời phát ra, do đó, điều tương tự cũng có thể xảy ra với sao Thiên Vương.
Một khả năng khác là hệ thống vành đai của sao Thiên Vương tự tạo ra tia X, giống như trường hợp của các vành đai sao Thổ. Sao Thiên Vương được bao quanh bởi các hạt mang điện như electron và proton trong môi trường không gian lân cận của nó. Nếu các hạt năng lượng này va chạm với các vành đai, chúng có thể phát ra tia X.
Trên Trái Đất, chúng ta có thể thấy những màn trình diễn ánh sáng đầy màu sắc, được gọi là cực quang, xảy ra khi các hạt năng lượng cao tương tác với bầu khí quyển. Tia X trong cực quang được tạo ra bởi các electron năng lượng cao sau khi chúng truyền theo đường sức từ đến hai cực của hành tinh và bị bầu khí quyển làm chậm lại. Tuy nhiên, các nhà khoa học đến nay vẫn chưa biết rõ điều gì gây ra cực quang trên sao Thiên Vương. Những quan sát từ kính viễn vọng Chandra có thể giúp làm sáng tỏ bí ẩn này.
Sao Thiên Vương là một mục tiêu đặc biệt thú vị cho các quan sát tia X vì hướng bất thường của trục quay và từ trường của nó. Trong khi trục quay và trục từ trường của hầu hết hành tinh trong hệ Mặt Trời gần như vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của chúng, trục quay của sao Thiên Vương bị nghiêng đến mức gần như nằm song song với đường đi của nó quanh Mặt Trời. Bên cạnh có, hành tinh còn có trục từ trường lệch tâm và nghiêng 59° so với trục tự quay. Điều này khiến hiện tượng cực quang xảy ra rất phức tạp và thay đổi một cách bất thường.
Việc xác định nguồn phát tia X từ sao Thiên Vương không chỉ giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về thành phần khí quyển, bề mặt và hệ thống vành đai của hành tinh, mà còn cung cấp manh mối về cách những vật thể kỳ lạ hơn trong không gian như hố đen và sao neutron phát ra tia X.
