Nhiệt độ bình thường của không gian ngoài vũ trụ là 2,7 Kelvin, tương đương với âm 270,45 độ C. Nói cách khác, không gian lạnh buốt, gần như đạt đến độ không tuyệt đối – điểm mà mọi chuyển động phân tử đều dừng lại.
Nhưng này, không phải ở đâu trong hệ mặt trời cũng lạnh đều vậy. Không gian “trống” (thực ra cũng không hẳn là trống) lạnh hơn nhiều so với các hành tinh, mặt trăng hoặc tiểu hành tinh, đó là vì ở không gian trống gần như không có vật chất để hấp thụ năng lượng mặt trời đó.
Vậy, nếu không tính mấy chỗ trống vắng bình thường, thì đâu mới chính là nơi lạnh nhất trong hệ mặt trời? Nó lạnh cỡ nào so với nhiệt độ ở Trái đất mình?
Đo nhiệt độ trong vũ trụ
Đầu tiên, mình cần hiểu làm sao các nhà khoa học đo nhiệt độ ngoài kia đã nhé. “Nhiệt độ có thể được đo bằng cách ghi nhận cường độ bức xạ hồng ngoại và vi sóng phát ra từ các bề mặt,” Ian Crawford, giáo sư khoa học hành tinh và sinh vật học vũ trụ tại Đại học Birkbeck, London, giải thích. “Nếu không có các thiết bị đo đạc ấy, nhiệt độ có thể được ước tính dựa trên lượng ánh sáng mặt trời khu vực đó nhận được.”
Nhưng, đo nhiệt độ vũ trụ không đơn giản đâu. Theo Don Pollacco, giáo sư thiên văn học tại Đại học Warwick, Anh, thì “trong ngành thiên văn không có gì đơn giản hết á, chủ yếu vì chúng ta chỉ quan sát chứ không thể can thiệp trực tiếp được”.
Vì vậy, dù đã có những công cụ đo chính xác, thì vẫn luôn có chỗ cho các nhà khoa học cải thiện phương pháp đo nhiệt độ vũ trụ đấy.
Rồi, nói vậy thì rốt cuộc, nơi nào mới là nơi lạnh nhất hệ mặt trời theo số liệu hiện tại nhỉ? Chắc là sao Diêm Vương, vì nó xa mặt trời nhất đúng hông?
Những hố sâu bí ẩn trên Mặt Trăng – Nơi lạnh nhất Hệ Mặt Trời
Vào năm 2009, Lunar Reconnaissance Orbiter, một tàu vũ trụ robot của NASA được thiết kế để giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về điều kiện trên Mặt Trăng, đã đưa ra dữ liệu cho thấy rằng các “hố bị che khuất” ở cực Nam của Mặt Trăng là những nơi lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời.
Giả thuyết này sau đó được củng cố bởi nghiên cứu sinh Patrick O’Brien và cố vấn Shane Byrne, các nhà nghiên cứu hành tinh tại Đại học Arizona. Trong một bài thuyết trình tại Hội nghị Khoa học Hành tinh và Mặt Trăng năm 2022, O’Brien và Byrne đưa ra ý kiến rằng những miệng núi lửa mặt trăng “bị che khuất kép” hoàn toàn có thể là “những địa điểm lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời”.
Theo O’Brien và Byrne, một miệng núi lửa có thể được coi là bị che khuất gấp đôi nếu nó được “che chắn không chỉ khỏi ánh sáng Mặt Trời trực tiếp mà còn cả các nguồn nhiệt thứ cấp”, chẳng hạn như “bức xạ Mặt Trời phản xạ từ các khu vực được chiếu sáng gần đó cũng như bức xạ nhiệt phát ra từ những bề mặt ấm đó. “
Nhà khoa học hành tinh David Paige Pollacco thuộc Đại học Warwick ở Coventry, Vương quốc Anh, nói thêm rằng các miệng núi lửa “bị che khuất kép” “có vành đủ cao để ánh sáng Mặt Trời không bao giờ chạm tới đáy miệng núi lửa,” đó là lý do tại sao chúng lại lạnh đến vậy.
Gợi ý từ biên tập:
Nghiên cứu của O’Brien và Byrne gợi ý rằng các hố trên Mặt Trăng cực kỳ lạnh do đã được “che chắn” khỏi ánh sáng Mặt Trời trong hàng tỷ năm, chúng có thể chứa “vi bẫy lạnh” chứa “không chỉ nước đá mà còn cả các hợp chất và nguyên tố dễ bay hơi hơn, “như carbon dioxide, carbon monoxide, đinitơ và argon.
Theo như dự đoán, nhiệt độ bên trong những hố này có thể chỉ khoảng 25 Kelvin (-248,15 độ C), nhưng chúng hoàn toàn có khả năng lạnh hơn.
Tiến sĩ Ian Crawford, giáo sư khoa học hành tinh và thiên văn sinh học tại Đại học Birkbeck ở London khẳng định về những nghiên cứu mới này. “Tôi chắc chắn đây là những nhiệt độ lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời bên trong [từ Sao Thủy đến Sao Hỏa] và cũng lạnh hơn nhiệt độ bề mặt trung bình ước tính của Sao Diêm Vương,”
Nhiệt độ bề mặt trung bình của Sao Diêm Vương là 40,4 Kelvin, tương đương khoảng -232,75 độ C, theo thông tin từ NASA.
Tuy nhiên, các hố bị che khuất kép này có thể không lạnh bằng đám mây Oort, một lớp vỏ gồm các mảnh vụn băng giá nằm xa bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương. Sự phân biệt này phụ thuộc, vào việc liệu chúng ta có bao gồm đám mây Oort hay không khi thảo luận về Hệ Mặt Trời.
Đám mây Oort vừa được coi là “vùng xa nhất của Hệ Mặt Trời” theo NASA, nhưng đồng thời lại cũng được xem là “nằm ngoài” Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Theo Đại học Tây Bắc ở Illinois, nhiệt độ trong đám mây Oort có thể lạnh tới 5 Kelvin (-268,15 độ C), lạnh hơn nhiều so với bất kỳ nhiệt độ nào được tìm thấy trên Mặt Trăng.
Tuy nhiên, nếu chúng ta không bao gồm đám mây Oort, thì nơi lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời nhiều khả năng sẽ được tìm thấy ngay tại hành tinh láng giềng của chúng ta – Mặt Trăng.
So với nhiệt độ trên Trái Đất
Ngay cả những nhiệt độ lạnh nhất, khắc nghiệt nhất ở Nam Cực trên Trái Đất cũng ấm hơn nhiều so với các hố trên Mặt Trăng hay đám mây Oort. Nhiệt độ lạnh nhất trên Trái Đất từng được ghi nhận (-89,2 độ C) được ghi lại vào ngày 21 tháng 7 năm 1983, tại trạm nghiên cứu Vostok của Nga ở Nam Cực.
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã tạo ra các nhiệt độ thậm chí còn thấp hơn cả nhiệt độ tự nhiên trên Trái Đất, mặt trăng hay thậm chí là đám mây Oort. Năm ngoái, một nhóm các nhà nghiên cứu Đức đã phá kỷ lục về nhiệt độ lạnh nhất đạt được trong phòng thí nghiệm: -273,15 độ C.
Nhưng khi nói đến nhiệt độ xảy ra một cách tự nhiên, những vách tối nhất bên trong Mặt Trăng dường như có khả năng mang nhiệt độ thấp nhất trong Hệ Mặt Trời của chúng ta. Tất nhiên, điều này tùy thuộc vào cách bạn phân loại đám mây Oort.
