Trên Trái Đất, cực quang nổi tiếng với những dải màu đỏ, tím và xanh ngọc bích rực rỡ tại hai cực Bắc và Nam. Tuy nhiên, hiện tượng này không chỉ giới hạn trên hành tinh của chúng ta. Các nhà khoa học đã phát hiện cực quang trên nhiều hành tinh khác như Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ và thậm chí trên một số mặt trăng băng giá của Sao Mộc.
Máy quang phổ cận hồng ngoại của James Webb (phải) lần đầu tiên ghi nhận cực quang trên Sao Hải Vương, điều mà Hubble (trái) và các kính viễn vọng trước đây chưa làm được. (Nguồn: NASA)
Dù cực quang đã được quan sát trên Sao Thiên Vương, nhưng trên Sao Hải Vương, nó luôn là một bí ẩn do không thể phát hiện bằng các kính viễn vọng trước đây. Dù vậy, nhờ công nghệ hiện đại của kính thiên văn James Webb, bí ẩn này cuối cùng cũng được giải đáp.
Phát hiện đột phá từ kính thiên văn James Webb
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy, các nhà khoa học xác nhận rằng cực quang trên Sao Hải Vương xuất hiện không chỉ ở hai cực mà còn lan rộng qua cả hai bên đường xích đạo, một đặc điểm hoàn toàn khác biệt so với các hành tinh khác.
Sự kiện này đã đánh dấu cột mốc quan trọng trong hành trình tìm kiếm cực quang kéo dài hàng thập kỷ. Rosie Johnson, nhà vật lý vũ trụ tại Đại học Aberystwyth (Wales), chia sẻ: "Mọi người đều rất phấn khích khi cuối cùng cũng chứng minh được sự tồn tại của cực quang trên Sao Hải Vương".
Ngoài ra, phát hiện này còn giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về từ trường của hành tinh này. "Cực quang cho phép chúng ta khám phá những điều vô hình về từ trường của Sao Hải Vương", Carl Schmidt, nhà thiên văn học tại Đại học Boston (Mỹ), cho biết.
Điều gì khiến cực quang trên Sao Hải Vương đặc biệt?
Mặc dù cực quang có thể xuất hiện trên nhiều hành tinh, nhưng cách nó hình thành thường có điểm chung. Các hạt năng lượng cao (thường đến từ gió Mặt Trời hoặc các vụ phun trào núi lửa trên mặt trăng) va chạm với bầu khí quyển và phát sáng. Nếu hành tinh có từ trường, nó sẽ định hướng vị trí cực quang.
Trước đây, tàu Voyager 2, tàu vũ trụ duy nhất từng bay ngang Sao Hải Vương vào năm 1989, đã phát hiện dấu hiệu của cực quang. Song, các quan sát sau đó, kể cả từ kính viễn vọng Hubble, đều không thể xác nhận hiện tượng này.
Nhờ kính thiên văn James Webb, các nhà khoa học đã phát hiện cực quang trên Sao Hải Vương vào tháng 6/2023. Điểm đặc biệt là thay vì xuất hiện ở hai cực như trên Trái Đất, cực quang trên hành tinh này lại xuất hiện ở các vĩ độ trung bình. Điều này có thể liên quan đến từ trường không ổn định của Sao Hải Vương, vốn nghiêng 47 độ so với trục quay của nó.
Ngoài việc quan sát cực quang, kính thiên văn James Webb còn tiết lộ một sự thay đổi bất ngờ về nhiệt độ khí quyển của Sao Hải Vương.
Gần 40 năm trước, Voyager 2 đo được nhiệt độ tầng khí quyển trên của hành tinh này khoảng 900 độ F (khoảng 482 độ C). Tuy nhiên, hiện nay, James Webb cho thấy nhiệt độ đã giảm mạnh xuống chỉ còn khoảng 200 độ F (khoảng 93 độ C).
Sự suy giảm nhiệt độ này cũng giải thích vì sao cực quang trên Sao Hải Vương rất mờ nhạt và khó quan sát trong suốt thời gian qua. Nhà thiên văn học James O'Donoghue tại Đại học Reading (Anh) nhận định: "Cực quang trên Sao Hải Vương chỉ sáng bằng 1% so với dự đoán trước đây. Điều này đặt ra một câu hỏi lớn: Tại sao hành tinh này lại nguội đi nhanh đến vậy?"
Xuân Minh