Nó nằm trong vùng băng giá của hệ mặt trời của chúng ta, hai đỉnh trên bề mặt của hành tinh lùn Sao Diêm Vương Các nhà khoa học hành tinh đã phân vân trong nhiều năm. Một số người đã suy đoán rằng nó có thể là một ngọn núi lửa băng, phun ra không phải dung nham mà là một lượng lớn băng cắt – nhưng miệng núi lửa không thể được nhìn thấy giống như một cái vạc.

Giờ đây, một phân tích đầy đủ về hình ảnh và dữ liệu địa hình chỉ ra rằng nó không phải là một ngọn núi lửa băng đơn lẻ mà là sự hợp nhất của nhiều ngọn – một số cao tới 7.000 mét và rộng khoảng 10-150 km. Khám phá của họ làm dấy lên một cuộc tranh cãi khác: Điều gì có thể giữ cho Sao Diêm Vương đủ nóng để hỗ trợ hoạt động của núi lửa?

Nằm ở rìa phía nam của một tảng băng hình trái tim rộng lớn, những đặc điểm bề mặt bất thường này lần đầu tiên được quan sát thấy khi tàu vũ trụ New Horizons của NASA bay ngang vào tháng 7 năm 2015, cung cấp những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về hành tinh băng cũ và các vệ tinh của nó.

“Chúng tôi ngay lập tức bị thu hút bởi khu vực này vì nó trông rất khác biệt và đáng kinh ngạc,” Tiến sĩ Kelsey Singer, cộng sự nghiên cứu New Horizons và phó nhà khoa học dự án tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado cho biết.

“Có những gò đất rộng khổng lồ này, và sau đó kết cấu nhấp nhô, giống như hamocki này xếp chồng lên nhau; và thậm chí bên trên đó là một loại đá nhỏ hơn.”

Vào thời điểm đó, một ngọn núi lửa băng giá dường như là cách giải thích ít kỳ lạ nhất cho những đặc điểm này — không có miệng hố va chạm nào từ các tiểu hành tinh hoặc thiên thạch gần đó, cho thấy rằng những đặc điểm này đã bị xóa bỏ bởi các sự kiện địa chất tương đối gần đây; Và không có bằng chứng nào cho quá trình kiến ​​tạo mảng – yếu tố góp phần lớn vào việc hình thành núi trên Trái đất.

Tuy nhiên, Singer và các đồng nghiệp của cô tỏ ra thận trọng khi gọi chúng là núi lửa: “Đó là một tuyên bố lớn rằng có núi lửa băng”, cô nói. “Về mặt lý thuyết thì có thể, nhưng không có nhiều ví dụ khác trong hệ mặt trời, và tất cả chúng trông thực sự khác nhau, và chúng không giống với các đặc điểm trên sao Diêm Vương.”

Kể từ khi những hình ảnh đầu tiên đó được phát sóng vào năm 2015, nhiều hơn nữa đã đến, cùng với dữ liệu về thành phần và địa hình. Tổng hợp tất cả những điều này lại với nhau, nhóm nghiên cứu kết luận rằng những đặc điểm bất thường này thực chất là núi lửa – mặc dù hình dáng và hành vi của chúng khác nhiều so với trên Trái đất.

Singer cho biết, người có kết quả được xuất bản trong Nature Communications. “Vì vậy, chúng tôi nghĩ rằng nhiều khả năng vật liệu đang đẩy ra từ phía dưới và mái vòm đang phát triển từ trên xuống.”

Về bản chất của chất này, dữ liệu tổng hợp chỉ ra rằng nó chủ yếu là nước đá, nhưng có trộn thêm một số thành phần “chống đóng băng”, chẳng hạn như amoniac hoặc metanol. “Vẫn khó nghĩ rằng nó sẽ ở thể lỏng, bởi vì nó rất lạnh – nhiệt độ bề mặt trung bình của Sao Diêm Vương là khoảng 40 K (-233 độ C)”, Singer nói. “Vì vậy, nó có thể nhiều hơn, hoặc là một vật liệu trượt, hoặc nó có thể chủ yếu ở trạng thái rắn – giống như một sông băng rắn, nhưng nó vẫn có thể chảy.”

Cô ấy nói thêm rằng ngay cả điều này cũng đáng ngạc nhiên, bởi vì do nhiệt độ cực thấp, vật liệu này không nên di động chút nào. Có thể nó chỉ ra rằng lõi đá của Sao Diêm Vương ấm hơn nhiều so với dự kiến, và nhiệt năng giải phóng do phân rã phóng xạ bằng cách nào đó bị giữ lại trong một số nguyên tố của nó, chẳng hạn bởi một lớp vật liệu cách nhiệt, và được giải phóng theo chu kỳ, dẫn đến các vụ phun trào núi lửa.

Tất cả điều này chỉ là suy đoán. “Tôi sẽ tự do thừa nhận rằng chúng tôi không có nhiều thông tin về những gì đang diễn ra trong bề mặt của sao Diêm Vương,” Singer nói. Nhưng điều này buộc mọi người phải đưa ra một số ý tưởng sáng tạo về cách thực hiện [ice volcanism] có thể xảy ra.”

Dù lời giải thích thế nào, ý tưởng cũ về sao Diêm Vương chỉ là một quả cầu trơ bằng băng dường như ngày càng không khả thi.