Các nhà khoa học đã phát hiện khí mê-tan (methane) phát sáng yếu phía trên Makemake, một hành tinh lùn băng giá nhỏ hơn và ở xa hơn Pluto trong không gian.

Cho đến nay, Pluto là vật thể duy nhất ở xa tới mức đó trong Hệ Mặt Trời được biết có khí. Nghiên cứu do Viện Nghiên Cứu Tây Nam (Southwest Research Institute) dẫn dắt đã thực hiện khám phá này bằng Kính Viễn Vọng Không Gian James Webb, đài quan sát chung của NASA và các đối tác châu Âu, Canada.

Kết quả mới có thể có nghĩa Makemake có một bầu khí quyển siêu mỏng, hoặc mê-tan đang phụt ra từ bề mặt đóng băng của nó thành các mạch phun, tương tự các “mạch phun” (geyser) quan sát trên Enceladus—mặt trăng của sao Thổ. Dù thế nào, chúng cho thấy thiên thể nhỏ bé, xa xôi này không chỉ là tàn dư bị đóng băng, mà là một thế giới vẫn còn hoạt động và tiến hóa.

Các phát hiện sẽ sớm được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters.

“Makemake là một trong những thế giới băng lớn nhất và sáng nhất bên ngoài Sao Hải Vương, và bề mặt của nó bị chi phối bởi mê-tan đóng băng,” tác giả chính Silvia Protopapa nói trong một tuyên bố. “Kính Webb giờ đã hé lộ rằng mê-tan cũng hiện diện ở pha khí phía trên bề mặt—một phát hiện khiến Makemake còn hấp dẫn hơn.”

Makemake, được phát hiện 20 năm trước, được đặt theo tên vị thần sinh sản của người Rapanui. Nó chỉ rộng 890 dặm (≈1.432 km)—chỉ bằng khoảng hai phần ba kích thước của Pluto.

Hành tinh lùn này ở rất xa trong Hệ Mặt Trời, khoảng 4,25 tỷ dặm (≈6,84 tỷ km) tính từ Mặt Trời, nên mất khoảng 305 năm Trái Đất để hoàn thành một vòng quỹ đạo. Năm 2016, các nhà thiên văn xác định nó không đi một mình: Kính Hubble của NASA đã thấy một mặt trăng quay quanh nó.

Dữ liệu Webb mới mang lại cái nhìn tốt nhất từ trước đến nay về hóa học bề mặt của Makemake. Các quan sát đã hé lộ rằng một phần bề mặt băng giá nhỏ bé này đang chuyển thành khí. Webb có thể phát hiện điều đó vì khi ánh sáng Mặt Trời chiếu vào các phân tử khí, chúng phát ra một vầng sáng rất mờ.

Nguồn cung mê-tan của Makemake đến từ đâu vẫn chưa rõ. Một số nhà khoa học cho rằng nó có thể được hình thành bên trong hành tinh lùn thông qua hóa học nước–đá rồi thoát ra ngoài. Những người khác nghĩ đó có thể là mê-tan còn sót lại từ thuở khai sinh Hệ Mặt Trời.

Theo thời gian, ánh sáng Mặt Trời và bức xạ sẽ phá vỡ mê-tan thành các phân tử phức tạp hơn. Các nhà khoa học đã tìm thấy một số trong đó trên Makemake, như ê-tan (ethane), ê-ty-len (ethylene) và a-xê-ty-len (acetylene), phù hợp với quá trình này.

Nhưng các kết quả hiện chưa thể kết luận liệu khí đến từ một bầu khí quyển hay một đám mây giống mạch phun. Cả hai lời giải đều chưa khớp hoàn hảo với dữ liệu, nên cần có các quan sát tiếp theo bằng Webb. Bầu khí quyển—nếu tồn tại—cực kỳ mờ nhạt: loãng hơn bầu khí quyển Trái Đất hàng tỷ lần và yếu hơn nhiều so với của Pluto.

“Nếu kịch bản này được xác nhận,” đồng tác giả Emmanuel Lellouch nói trong một tuyên bố, “Makemake sẽ gia nhập nhóm rất ít các thiên thể vùng ngoài Hệ Mặt Trời nơi trao đổi bề mặt–khí quyển vẫn còn hoạt động ngày nay.”