Mô phỏng tiểu hành tinh kim loại Psyche. Ảnh: NASA

Các nhà khoa học sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) xác định thành phần nước trên tiểu hành tinh giàu kim loại Psyche,Live Science hôm 14/8 đưa tin. Phát hiện cho thấy sự thủy hóa tồn tại dưới dạng gỉ sét,có thể hé lộ thiên thể này hình thành như thế nào.

16 Psyche khá khác thường đối với vành đai tiểu hành tinh chính nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc. Với kích thước 280 km ở chỗ rộng nhất,thiên thể hình củ khoai tây từng được cho là cấu tạo toàn bộ từ kim loại. Bề mặt siêu sáng của Psyche khiến các nhà nghiên cứu cho rằng tiểu hành tinh có thể là lõi giàu sắt của một vi thể hành tinh,giúp lý giải Trái Đất và những hành tinh đá khác ra đời như thế nào. Một số nhà nghiên cứu ước tính thành phần kim loại hiếm của Psyche trị giá 10 tỷ tỷ USD.

Trên thực tế,giả thuyết về thành phần của Psyche là động lực thúc đẩy nhiệm vụ cùng tên đang diễn ra của NASA. Phóng vào tháng 10/2023,dự kiến tàu vũ trụ sẽ tới tiểu hành tinh vào năm 2029 để nghiên cứu kỹ về nó. Tuy nhiên,trong thập kỷ qua,dữ liệu mới về mật độ và quang phổ phản xạ (cường độ bước sóng khác nhau của ánh sáng Mặt Trời phản chiếu từ bề mặt tiểu hành tinh) của Psyche cho thấy nó chủ yếu gồm silicate trộn lẫn với kim loại.

Năm 2017,các nhà nghiên cứu phát hiện dấu vết của thành phần khác là nước. Quang phổ từ vùng hồng ngoại,ở bước sóng dài mà chúng ta nhận thức dưới dạng nhiệt nhưng không thể nhìn thấy,chỉ ra dấu hiệu của đơn vị hydroxyl,phân tử OH trong nước.

Kết quả trên chứng minh bề mặt của Psyche có thể chứa lượng nước nhỏ như băng hoặc khoáng chất hydrate hóa. Tuy nhiên,dữ liệu thu thập bởi Cơ sở kính viễn vọng hồng ngoại trên mặt đất của NASA tại Hawaii có thể bị ảnh hưởng bởi nước trong khí quyển Trái Đất. Ngoài ra,giới nghiên cứu chưa tìm thấy dấu hiệu rõ ràng hơn của nước từ bước sóng hồng ngoại cao hơn,theo Stephanie Jarmak,nhà khoa học hành tinh ở Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian.

Để xác định Psyche thực sự có nước hay không,Jarmak và các nhà khoa học đến từ một số viện của Mỹ và Đức sử dụng hai thiết bị cảm biến của JWST là Quang phổ kế cận hồng ngoại (NIRSpec) và Thiết bị hồng ngoại trung (MIRI),có thể phát hiện bước sóng hồng ngoại ngắn và dài hơn. Thông qua hướng những thiết bị này về phía tiểu hành tinh hồi tháng 3/2023,nhóm nghiên cứu thu thập dữ liệu quang phổ phản chiếu ở cực bắc của Psyche,lúc đó quay về phía kính viễn vọng. Kết quả nghiên cứu của họ sẽ được công bố trên tạp chí Planetary Science.

Dữ liệu NIRSpec hé lộ dấu hiệu hydroxyl,giúp xác nhận sự tồn tại của nước trên tiểu hành tinh. Ngoài ra,theo Jarmack,dữ liệu chất lượng cao cho phép so sánh với dấu hiệu hydroxyl từ các thiên thạch khác. Nhóm nghiên cứu nhận thấy dấu hiệu hydroxyl của Psyche giống với các thiên thạch giàu carbon bị gỉ sét. Họ kết luận các hydroxyl liên kết với kim loại trên Psyche,hình thành gỉ sét. Tuy nhiên,dữ liệu MIRI không đủ để kết luận. Có thể nước tồn tại nhưng ở mật độ dưới giới hạn phát hiện của MIRI,ít hơn 1/2 so với mật độ nước trên Mặt Trăng vốn tương ứng với một giọt mưa trên một kilogram đất.

Ngoài hình thành gỉ sét,những nhóm hydroxyl trên Psyche cũng cung cấp manh mối về quá trình tiểu hành tinh hình thành. Nếu hydroxyl hình thành bên trong tiểu hành tinh,Psyche có thể ra đời ở rìa ngoài lạnh lẽo của hệ Mặt Trời và tiến dần vào bên trong qua hàng triệu năm. Bằng chứng hiện nay cho thấy vật va chạm chứa nước đã đâm vào Psyche.

Kế hoạch tương lai bao gồm nghiên cứu chính xác kim loại hydrate hóa nằm ở đâu trên bề mặt Psyche,bao gồm quan sát cực nam của tiểu hành tinh này,nơi chứa nhiều miệng hố có thể xuất hiện do va chạm với vật thể chứa nước. Bất chấp giá trị ước tính,Psyche không nằm trong số những mục tiêu khai khoáng trong vũ trụ do ở nằm ở khoảng cách gấp 3 lần quãng đường giữa Trái Đất và Mặt Trời,quá xa để nỗ lực khai thác hiệu quả về mặt chi phí.

An Khang (Theo Live Science)