Khi tàu vũ trụ Voyager 2 quét qua hành tinh Sao Hải Vương vào năm 1989, không ai chắc chắn điều gì sẽ xảy ra với mặt trăng lớn nhất của nó, Triton. Nhìn từ Trái đất, nó chỉ là một điểm sáng nhỏ có thể nhìn thấy qua kính thiên văn mạnh. Tuy nhiên, khi nhìn cận cảnh, nó cho thấy bề mặt băng-nước bị chia cắt bởi các mạch nước phun bắn khí nitơ vào bầu không khí mỏng và lạnh lẽo. Nó không chỉ kỳ lạ, bề mặt băng giá còn có những địa hình chưa từng thấy trước đây. Nhờ có Voyager 2 và sứ mệnh khám phá của nó, Triton đã cho chúng ta thấy một thế giới xa xôi có thể kỳ lạ đến mức nào.
Triton: Mặt trăng hoạt động địa chất
Không có quá nhiều mặt trăng “hoạt động” trong hệ mặt trời. Enceladus tại Sao Thổ là một (và đã được nghiên cứu rộng rãi bởi sứ mệnh Cassini), cũng như vệ tinh núi lửa Io nhỏ bé của Sao Mộc. Mỗi trong số này có một dạng núi lửa; Enceladus có mạch nước băng và núi lửa trong khi Io phun ra lưu huỳnh nóng chảy. Không thể bỏ qua Triton, cũng có hoạt động địa chất. Hoạt động của nó là núi lửa băng – tạo ra loại núi lửa phun ra tinh thể băng thay vì đá nham thạch nóng chảy. Các núi lửa lạnh của Triton phun ra vật chất từ bên dưới bề mặt, điều này hàm ý một số sức nóng từ bên trong mặt trăng này.
Các mạch nước phun của Triton nằm gần điểm được gọi là điểm “dưới hệ mặt trời”, vùng mặt trăng trực tiếp nhận được nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Do thời tiết ở Sao Hải Vương rất lạnh nên ánh sáng mặt trời gần như không mạnh bằng ở Trái đất, do đó có thứ gì đó trong băng rất nhạy cảm với ánh sáng mặt trời và điều đó làm suy yếu bề mặt. Áp lực từ vật chất bên dưới đẩy ra các vết nứt và lỗ thông hơi trên lớp băng mỏng bao phủ Triton. Điều đó cho phép khí nitơ và các đám bụi phát tán vào khí quyển. Những mạch nước phun này có thể phun trào trong thời gian khá dài – trong một số trường hợp có thể lên tới một năm. Những đợt phun trào của chúng tạo thành những vệt vật chất sẫm màu trên lớp băng màu hồng nhạt.
Tạo ra một thế giới địa hình dưa vàng
Các kho băng trên Triton chủ yếu là nước, với những mảng nitơ và khí mê-tan đông lạnh. Ít nhất, đó là những gì nửa phía nam của mặt trăng này cho thấy. Đó là tất cả những gì Voyager 2 có thể tưởng tượng được khi nó trôi qua; phần phía bắc nằm trong bóng tối. Tuy nhiên, các nhà khoa học hành tinh nghi ngờ rằng cực bắc trông giống với khu vực phía nam. “Dung nham” băng giá đã được lắng đọng trên khắp cảnh quan, tạo thành các hố, đồng bằng và rặng núi. Bề mặt này cũng có một số địa hình kỳ lạ nhất từng thấy dưới dạng “địa hình dưa vàng”. Nó được gọi như vậy vì các vết nứt và đường gờ trông giống như vỏ của quả dưa vàng. Nó có lẽ là đơn vị bề mặt băng giá lâu đời nhất của Triton và được tạo thành từ băng nước đầy bụi. Khu vực này có lẽ được hình thành khi vật chất bên dưới lớp vỏ băng giá nổi lên rồi lại chìm xuống, khiến bề mặt không ổn định. Cũng có khả năng lũ băng đã tạo ra bề mặt có lớp vỏ cứng kỳ lạ này. Nếu không có hình ảnh tiếp theo, thật khó để có được cảm nhận rõ ràng về những nguyên nhân có thể gây ra địa hình dưa vàng.
Các nhà thiên văn học đã tìm thấy Triton như thế nào?
Triton không phải là một khám phá gần đây trong lịch sử khám phá hệ mặt trời. Nó thực sự được tìm thấy vào năm 1846 bởi nhà thiên văn học William Lassell. Ông đang nghiên cứu Sao Hải Vương ngay sau khi phát hiện ra nó, tìm kiếm bất kỳ mặt trăng nào có thể có trên quỹ đạo quanh hành tinh xa xôi này. Bởi vì Sao Hải Vương được đặt theo tên của vị thần biển La Mã (là Poseidon của Hy Lạp), nên việc đặt tên cho mặt trăng của nó theo tên một vị thần biển khác của Hy Lạp có cha là Poseidon có vẻ phù hợp.
Không mất nhiều thời gian để các nhà thiên văn học nhận ra rằng Triton kỳ lạ ít nhất ở một khía cạnh: quỹ đạo của nó. Nó quay quanh Sao Hải Vương theo hướng nghịch hành – nghĩa là ngược lại với chuyển động quay của Sao Hải Vương. Vì lý do đó, rất có thể Triton đã không hình thành khi sao Hải Vương hình thành. Trên thực tế, nó có thể không liên quan gì đến Sao Hải Vương mà bị hấp dẫn bởi lực hấp dẫn mạnh của hành tinh này khi nó đi ngang qua. Không ai chắc chắn Triton ban đầu được hình thành ở đâu, nhưng rất có thể nó được sinh ra như một phần của Vành đai Kuiper gồm các vật thể băng giá. Nó trải dài ra phía ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương. Vành đai Kuiper cũng là ngôi nhà của Sao Diêm Vương băng giá, cũng như một số hành tinh lùn. Số phận của Triton không phải quay quanh Sao Hải Vương mãi mãi. Trong vài tỷ năm nữa, nó sẽ di chuyển quá gần Sao Hải Vương, trong khu vực được gọi là giới hạn Roche. Đó là khoảng cách mà mặt trăng sẽ bắt đầu vỡ ra do tác dụng của lực hấp dẫn.
Thám hiểm sau Voyager 2
Không có tàu vũ trụ nào khác nghiên cứu Sao Hải Vương và Triton một cách “cận cảnh”. Tuy nhiên, sau sứ mệnh Voyager 2, các nhà khoa học hành tinh đã sử dụng kính viễn vọng trên Trái đất để đo bầu khí quyển của Triton bằng cách quan sát các ngôi sao ở xa trượt “phía sau” nó. Ánh sáng của chúng sau đó có thể được nghiên cứu để tìm ra dấu hiệu nhận biết của chất khí trong lớp không khí mỏng của Triton.
Các nhà khoa học hành tinh muốn khám phá thêm Sao Hải Vương và Triton, nhưng chưa có sứ mệnh nào được chọn để thực hiện điều đó. Vì vậy, cặp thế giới xa xôi này sẽ vẫn chưa được khám phá trong thời điểm hiện tại, cho đến khi ai đó nghĩ ra một tàu đổ bộ có thể định cư giữa những ngọn đồi dưa đỏ ở Triton và gửi thêm thông tin.
Carolyn Collins Petersen
