TiaSang
Thứ 5, Ngày 23 tháng 11 năm 2017
Đổi mới sáng tạo

Những phát hiện mới về mặt trăng của sao Thổ và sao Mộc

20/04/2017 15:26 -

Hai bài báo cùng công bố hôm 14/4 vừa qua cho biết những khám phá mới về hai mặt trăng có chứa đại dương ở bên dưới bề mặt băng giá của sao Thổ và sao Mộc, làm tăng thêm mối quan tâm của giới khoa học đối với những hành tinh có nước nằm trong và ngoài Hệ Mặt trời.


Cực bắc của mặt trăng Enceladus do tàu không gian Cassini chụp hôm 14/19/2015. Ảnh: NASA/Reuters

Một bài báo cho biết, tàu không gian robot Cassini đã phát hiện một dạng năng lượng hóa học có khả năng nuôi dưỡng sự sống trên mặt trăng (hay vệ tinh thiên nhiên) Enceladus của sao Thổ, trong khi bài báo kia công bố kính viễn vọng không gian Hubble đã cung cấp thêm bằng chứng về những cột vật chất phun ra từ mặt trăng Europa của sao Mộc.

Theo bài báo trên Science, tàu không gian Cassini đã phát hiện khí hydro và vật chất đóng băng trong cột khí phun ra từ mặt trăng Enceladus trong lần tiếp cận gần nhất và mới nhất với cột khí này vào ngày 28/10/ 2015. Cassini cũng đã lấy mẫu của thành phần cột khí trong các lần bay trước đó và các nhà khoa học xác định, khoảng 98% cột khí này là nước, khoảng 1% là hydro và phần còn lại là hỗn hợp của các phân tử khác bao gồm cac-bon dioxide, methane và amoniac.

“Việc xác nhận được nguồn năng lượng hóa học cho các dạng tồn tại của sự sống trong lòng đại dương của một mặt trăng nhỏ của sao Thổ là dấu mốc quan trọng trong nghiên cứu về thế giới sự sống bên ngoài trái đất của chúng tôi,” theo Linda Spilker, nhà khoa học trong dự án Cassini tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực (JPL) của NASA ở Pasadena, California.

Sự tồn tại của lượng khí hydro dồi dào trong đại dương trên mặt trăng Enceladus có nghĩa là các vi khuẩn (nếu có) có thể dùng nó để tạo ra năng lượng bằng cách kết hợp hydro với carbon dioxide hòa tan trong nước. Phản ứng hóa học này, được gọi là "methanogenesis" vì nó tạo ra khí mê-tan như một sản phẩm phụ, là nguồn gốc của sự sống trên Trái đất.

Sự sống, như chúng ta biết, đòi hỏi ba thành phần chính: nước lỏng; một nguồn năng lượng cho quá trình trao đổi chất; và các thành phần hóa học phù hợp, chủ yếu là cacbon, hydro, ni-tơ, ô-xi, phốt-pho và sulfur. Với phát hiện này, tàu Cassini cho thấy Enceladus - một mặt trăng nhỏ, băng giá, xa Mặt trời hơn một tỷ dặm so với Trái đất - có gần như tất cả các yếu tố cần thiết cho sự sống. Tàu Cassini chưa phát hiện được phốt-pho và sulfur trong đại dương trên hành tinh này, nhưng các nhà khoa học ngờ rằng chúng tồn tại, vì lõi đá của Enceladus được cho là tương tự về mặt hóa học với các thiên thạch có chứa hai nguyên tố này.

Kết luận nói trên được đưa ra từ phép đo lường do Thiết bị khối phổ ion và chất trung tính (INMS) của tàu Cassini thực hiện bằng cách hút các khí để xác định thành phần của chúng. INMS được thiết kế để lấy mẫu khí quyển tầng trên của mặt trăng Titan của sao Thổ. Sau khám phá bất ngờ của Cassini về một đám sương lạnh vào năm 2005, phun ra từ những vết nứt gần cực Nam của Enceladus, các nhà khoa học đã chuyển máy dò sang mặt trăng nhỏ này.

Hunter Waite, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Mặc dù chúng tôi không thể phát hiện sự sống, nhưng chúng tôi thấy rằng có một nguồn thức ăn cho nó. Nó giống như một cửa hàng kẹo cho vi khuẩn”.

Những phát hiện mới này là một bằng chứng độc lập cho thấy hoạt động thủy nhiệt đang diễn ra trong lòng đại dương trên Enceladus. Các kết quả trước đó, được công bố vào tháng 3/2015, cho thấy nước nóng đang tương tác với lớp đá dưới mặt biển; những phát hiện mới này ủng hộ kết luận đó và bổ sung thêm thông tin rằng lớp đá dường như đang có phản ứng về mặt hóa học để tạo ra hydro.

Trong khi đó, bài báo trên tờ The Astrophysical Journal Letters, công bố chi tiết về các phát hiện mới của Kính viễn vọng không gian Hubble, trình bày các quan sát về mặt trăng Europa của sao Mộc từ năm 2016, trong đó phát hiện một cột vật chất phun trào từ bề mặt của mặt trăng này tại cùng một vị trí mà Hubble đã phát hiện bằng chứng về một cột vật chất vào năm 2014. Những hình ảnh này đã củng cố bằng chứng rằng những cột vật chất của Europa có khả năng là một hiện tượng thực sự, phun ra theo từng đợt trong cùng một khu vực trên bề mặt của mặt trăng.

Cột vật chất mới được chụp lại dâng cao khoảng 100 km so với bề mặt Europa, trong khi cột vật chất quan sát được vào năm 2014 cao khoảng 50 km. Cả hai đều tương ứng với vị trí của một vùng ấm bất thường có các đặc điểm dường như là của những vết nứt trên lớp vỏ băng giá của mặt trăng, do tàu không gian Galileo của NASA phát hiện vào cuối những năm 1990. Các nhà nghiên cứu cho rằng, giống như Enceladus, đây có thể là bằng chứng về nước phun ra từ trong lòng mặt trăng này.

Cả hai nghiên cứu nói trên đang đặt nền tảng cho tàu không gian Europa Clipper của NASA, dự kiến ​​sẽ được phóng vào những năm 2020 nhằm nghiên cứu sâu hơn về các cột vật chất trên mặt trăng Europa. Dự kiến Europa Clipper sẽ mang theo một camera cực tím có thể thực hiện các phép đo lường như camera của Hubble nhưng từ khoảng cách gần hơn hàng nghìn lần. Một số thành viên của nhóm phát triển thiết bị INMS cho Cassini cũng đang thiết kế phiên bản mới hơn của thiết bị này để phục vụ chuyến bay của Europa Clipper.

Nhàn Vũ lược dịch

Nguồn: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-provide-new-insights-into-ocean-worlds-in-our-solar-system

https://www.theguardian.com/science/2017/apr/13/alien-life-saturn-moon-enceladus-nasa

Tags:

ĐỌC NHIỀU NHẤT