Các quan sát mới từ Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đã tiết lộ rằng bầu khí quyển của Sao Diêm Vương không giống bất kỳ hành tinh nào khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Những phát hiện này, dựa trên dữ liệu thu thập vào năm 2022 và 2023, cho thấy các hạt sương mù đóng vai trò chủ đạo trong việc điều chỉnh cân bằng năng lượng khí quyển của hành tinh.
Bầu khí quyển của Sao Diêm Vương, bao gồm nitơ, metan và carbon monoxide, có các hạt sương mù tăng lên và giảm xuống khi chúng nóng lên và nguội đi. Đặc điểm độc đáo này, chưa từng được quan sát thấy ở các thiên thể khác trong hệ mặt trời, ban đầu được nhà thiên văn học Xi Zhang đề xuất vào năm 2017.
Dữ liệu JWST xác nhận dự đoán của Zhang rằng các hạt sương mù phát ra bức xạ hồng ngoại giữa mạnh, ảnh hưởng đến nhiệt độ khí quyển của Sao Diêm Vương. Khám phá này cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về động lực học khí quyển của Sao Diêm Vương và đưa ra những hiểu biết về bầu khí quyển của Trái đất sơ khai.
Nhóm nghiên cứu, do Tanguy Bertrand thuộc Đài quan sát Paris dẫn đầu, đã sử dụng thiết bị MIRI trên JWST để nghiên cứu bầu khí quyển của Sao Diêm Vương. Các quan sát cho thấy sự thay đổi trong bức xạ nhiệt bề mặt trên cả Sao Diêm Vương và Charon, cho phép các nhà khoa học xác định các đặc tính nhiệt của các thiên thể này.
Chu kỳ theo mùa thúc đẩy sự di chuyển của các lớp băng trên bề mặt Sao Diêm Vương, với một số vật chất thậm chí còn được chuyển đến Charon. Hiện tượng này, độc đáo trong hệ mặt trời của chúng ta, làm nổi bật các tương tác phức tạp trong hệ thống Sao Diêm Vương-Charon.
Dữ liệu JWST chỉ ra rằng cân bằng năng lượng bức xạ của bầu khí quyển Sao Diêm Vương chủ yếu được kiểm soát bởi các hạt sương mù, không giống như các bầu khí quyển hành tinh khác. Điều này làm cho Sao Diêm Vương trở thành một chủ đề nghiên cứu hấp dẫn, có khả năng làm sáng tỏ các điều kiện đã làm cho Trái đất sơ khai có thể sinh sống được.
Những phát hiện này là một bước quan trọng trong việc hiểu các tương tác phức tạp trong bầu khí quyển của Sao Diêm Vương và tác động của nó đối với Charon. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng động lực học khí quyển tương tự có thể có mặt trên các thiên thể khác, chẳng hạn như mặt trăng Triton của Sao Hải Vương và mặt trăng Titan của Sao Thổ.
Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét lại vai trò của các hạt sương mù trong bầu khí quyển của những thế giới xa xôi này. Nghiên cứu sâu hơn hứa hẹn sẽ nâng cao sự hiểu biết của chúng ta về hành vi khí quyển trong môi trường khắc nghiệt và sự tiến hóa của các hệ hành tinh.