Trong một khám phá gây sửng sốt, các nhà khoa học vừa công bố rằng sao Thiên Vương (Uranus) – hành tinh băng giá đứng thứ bảy từ Mặt Trời – đang tỏa ra nhiệt lượng nội tại, vượt quá lượng nhiệt mà nó nhận được từ Mặt Trời. Phát hiện này không chỉ mâu thuẫn với những gì tàu Voyager 2 từng quan sát vào năm 1986, mà còn đang làm dấy lên làn sóng kêu gọi NASA nhanh chóng triển khai một sứ mệnh thăm dò chuyên biệt tới hành tinh này.

Trái với dữ liệu cũ từ Voyager 2

Theo nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Xinyue Yang (Đại học Houston) dẫn đầu, sao Thiên Vương phát ra nhiều hơn 12,5% nhiệt lượng so với lượng nhiệt mà nó hấp thụ từ Mặt Trời. Dù con số này vẫn thấp hơn so với các hành tinh khí khổng lồ khác như Mộc tinh (Jupiter), Thổ tinh (Saturn) hay Hải Vương tinh (Neptune), vốn phát ra gấp đôi lượng nhiệt thu vào, nhưng sự tồn tại của lượng nhiệt nội tại đã đủ để khiến giới khoa học phải viết lại nhiều giả định.

Tàu Voyager 2 khi bay ngang qua Uranus vào năm 1986 từng không phát hiện được dấu hiệu phát nhiệt nội tại nào, dẫn đến giả thuyết rằng đây là một hành tinh “nguội lạnh” về cấu trúc bên trong. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, rất có thể Voyager 2 đã ghi nhận dữ liệu sai lệch do thời điểm đó xảy ra hiện tượng thời tiết không gian – như bão Mặt Trời – khiến kết quả bị che khuất.

Cánh cửa dẫn đến lịch sử hành tinh

Việc Uranus vẫn còn giữ lại nhiệt lượng từ thời sơ khai của Hệ Mặt Trời – khoảng 4,5 tỷ năm trước – là bằng chứng cho thấy hành tinh này vẫn đang trong quá trình nguội dần. Theo các mô hình, sao Thiên Vương có thể từng hình thành gần Mặt Trời, sau đó bị đẩy ra xa khoảng 0,5 tỷ năm sau, nhưng phát hiện nhiệt nội tại hiện tại có thể phủ định giả thuyết đó và gợi ý rằng cấu trúc bên trong của hành tinh này phức tạp hơn nhiều.

“Từ góc độ khoa học, phát hiện này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sao Thiên Vương và cả các hành tinh khổng lồ khác,” nhà nghiên cứu Wang chia sẻ. “Nó là một mảnh ghép quan trọng để giải mã nguồn gốc và tiến hóa của hành tinh này.”

Cơ hội vàng cho sứ mệnh thăm dò

Năm 2022, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ đã xếp sứ mệnh thăm dò sao Thiên Vương (Uranus Orbiter and Probe – UOP) là ưu tiên hàng đầu trong thập kỷ tới. Tuy nhiên, thách thức về kinh phí, kỹ thuật và chính trị đã khiến kế hoạch vẫn nằm trên giấy, đặc biệt sau những biến động tài chính trong nhiệm kỳ của Tổng thống Donald Trump.

Giáo sư Leigh Fletcher (Đại học Leicester, Anh), người tham gia xây dựng chiến lược thập kỷ, cho biết: “Chúng ta chỉ có khoảng một thập kỷ để biến bản thiết kế thành hiện thực. Không còn nhiều thời gian.”

Giờ đây, khi JWST đã chụp được những hình ảnh rõ nét nhất từ trước đến nay về sao Thiên Vương và 6 trong số 27 vệ tinh của nó, cộng với dữ liệu mới về nhiệt nội tại, giới khoa học cho rằng đây là cơ hội không thể bỏ lỡ để đưa tàu thăm dò đến hành tinh kỳ lạ này.

Mở rộng hiểu biết về khí hậu Trái Đất

Ngoài ý nghĩa thiên văn, nghiên cứu còn mang lại giá trị cho khoa học Trái Đất. “Khi hiểu cách sao Thiên Vương lưu trữ và giải phóng năng lượng, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về các quá trình cơ bản ảnh hưởng đến khí hậu, thời tiết và bầu khí quyển – không chỉ trên hành tinh đó, mà còn cả trên Trái Đất,” nhà khoa học Liming Li nhận định.

Nghiên cứu về nhiệt nội tại của sao Thiên Vương vừa được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, góp phần đưa hành tinh băng giá này trở lại tâm điểm trong các kế hoạch chinh phục vũ trụ thập kỷ tới. Với những bí ẩn đang dần hé lộ, sao Thiên Vương có lẽ là nơi tiếp theo mà nhân loại cần đặt chân tới.