Một tên lửa hạng nặng Delta II đã đẩy tàu vũ trụ Dawn của NASA vào không gian trên hành trình tới vành đai tiểu hành tinh vào năm 2007. Tín dụng hình ảnh: NASA
Khi tàu vũ trụ Dawn của NASA tiếp cận hành tinh lùn chưa được khám phá Ceres lần đầu tiên vào năm 2015, hai điểm sáng bí ẩn đã được nhìn thấy trong miệng núi lửa Occator của nó, khiến các nhà thiên văn học bối rối và say mê.
Câu đố này đã được ghép lại với nhau trong nhiều năm khi Dawn điều tra hành tinh lùn, ngôi nhà của nó là vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc.
Dawn là một phần trong Chương trình Khám phá của NASA, một sứ mệnh tới Ceres và Vesta, hai thiên thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh của Hệ Mặt trời của chúng ta.
Dawn gần đây đã lặn xuống 35 km từ bề mặt của Ceres trong lần vượt rào cuối cùng trước khi động cơ của nó ngừng hoạt động vào cuối năm nay, mang lại nhiều hình ảnh ngoạn mục hơn về hành tinh lùn.
Mặc dù người ta đã khám phá ra nhiều điều về Ceres hơn bất kỳ ai mong đợi, nhưng hy vọng rằng Dawn sẽ không phải là vị khách cuối cùng của nó.
Với bán kính xích đạo là 476km, Ceres nhỏ hơn Trái đất 13,4 lần.
Đây là hành tinh lùn đầu tiên được tàu vũ trụ ghé thăm và được cho là một hành tinh trơ, cằn cỗi.
Trước sự sửng sốt của các nhà thiên văn học, rất nhiều bằng chứng về nước và hoạt động địa chất đã được quan sát thấy.
Dữ liệu do Dawn gửi về Trái đất đã khiến các nhà khoa học tin rằng Ceres đang hoạt động địa chất và hành tinh lùn này bao gồm 25% nước đáng kinh ngạc.
Các nhà khoa học cho rằng Ceres có thể là đại diện của một Trái đất trẻ bị đóng băng trong thời gian, một tiền hành tinh mà sự hình thành của nó bị cản trở bởi lực hấp dẫn dai dẳng của Sao Mộc.
Mặc dù không có bằng chứng về sự sống trên Ceres, nhưng hành tinh lùn này có thể mở ra cơ hội giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cách các hành tinh có thể ở được như Trái đất hình thành.
Nước là điểm nghiên cứu chính của sứ mệnh Bình minh và là nguyên nhân gây ra nhiều bất ngờ mà các nhà thiên văn học phải đối mặt, chẳng hạn như các điểm sáng rải rác trên bề mặt hành tinh lùn, các núi lửa lạnh, cacbonat và một chu trình nước độc đáo.
Các điểm mê hoặc được thiết lập bằng quang phổ kế ánh xạ hồng ngoại của Dawn là natri cacbonat hoặc muối.
Một số người tin rằng Ceres, hiện được bao phủ bởi lớp vỏ đá, từng có một đại dương toàn cầu.
Nếu vậy, những cặn lắng này có thể còn sót lại từ một lớp nước đã thăng hoa từ đó, để lại các muối phản chiếu.
Hoặc, các đốm muối có thể là do tác động của tiểu hành tinh, làm bong lớp vỏ bụi và để lộ lớp băng mặn bên dưới.
90 phần trăm trong số 130 điểm sáng được quan sát thấy trên Ceres nằm trong miệng núi lửa hoặc có thể được liên kết với các mảnh vụn của miệng núi lửa.
Các bài đọc quang phổ từ Máy dò tia gamma và neutron của Dawn đã mở ra cánh cửa khám phá những bí ẩn của Ceres.
Hàng trăm điểm sáng đã được quan sát thấy trên Ceres, mỗi điểm độc đáo nhưng được đặc trưng bởi cacbonat.
Cacbonat như những chất tìm thấy trên Ceres được hình thành khi nước phản ứng với các khoáng chất giàu cacbon.
Cacbonat có thể là một chỉ số về khả năng sinh sống, vì vậy khám phá của họ cung cấp thêm bằng chứng hấp dẫn hơn cho các khối xây dựng cho sự sống trên Ceres.
Nước cũng tồn tại trên Ceres dưới dạng chu trình nước của hành tinh lùn.
Các quan sát về Miệng núi lửa Juling trên Ceres tiết lộ rằng mức độ băng trên bề mặt thay đổi theo thời gian.
Chúng dường như tăng trong mùa đông và giảm vào mùa hè sau khi thăng hoa. Hơi nước từ chu trình này góp phần tạo nên bầu khí quyển mỏng của Ceres.
Một câu hỏi hóc búa khác mà Ceres đã đưa ra cho các nhà thiên văn học là sự thiếu rõ rệt của các miệng núi lửa lớn trên bề mặt của nó.
Xem xét vị trí của nó trong vành đai tiểu hành tinh trong 4,5 tỷ năm qua, người ta cho rằng hành tinh lùn sẽ bị mài mòn tồi tệ hơn một chút. Hố va chạm lớn nhất chỉ rộng 280km.
Có thể là các miệng núi lửa lớn hơn có thể đã bị núi lửa làm mờ đi. Người ta cho rằng hoạt động thủy nhiệt có thể đã khiến các vật liệu đông lạnh lấp đầy các miệng núi lửa cũ, với các miệng núi lửa mới nhỏ hơn được tạo ra sau hoạt động này.
Ahuna Mons, hiện được dán nhãn là núi lửa lạnh, là một sản phẩm phụ khác của nước trên Ceres.
Các đặc điểm bề mặt của Ahuna tương tự như các đặc điểm bề mặt của núi lửa trên Trái đất và Sao Hỏa nhưng có nước mặn thay thế magma; Nhiệt độ bề mặt của Ceres có thể thấp tới -140ºC.
Để Ahuna hình thành, phải có một lớp nước hoặc băng bên dưới bề mặt đá và đến lượt nó, thứ gì đó đủ nóng bên dưới để làm tan băng để nước và khoáng chất bị đẩy lên bề mặt, tạo ra núi lửa lạnh. Nguồn gốc của sức nóng này vẫn chưa được biết.
Do các đặc điểm bề mặt nổi bật, độ sáng và mật độ miệng núi lửa thấp, Ahuna được cho là đã được hình thành gần đây, trong một tỷ năm qua. Bằng chứng là Ceres đã hoạt động trước đây và có thể vẫn đang hoạt động.
Cấu trúc hành tinh này là một sự khác biệt rõ rệt so với các hành tinh trơ mà các nhà thiên văn học đang mong đợi tìm thấy. Ceres không chỉ là một tảng đá.