Khám phá
Khoa học vũ trụ
Kính viễn vọng không gian Hubble tìm thấy nước trên Mặt trăng Ganymede của Sao Mộc
Kính viễn vọng không gian Hubble tìm thấy nước trên Mặt trăng Ganymede của Sao Mộc
Lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng chắc chắn về hơi nước trong khí quyển của Mặt trăng Ganymede của sao Mộc - Mặt trăng lớn nhất của Hệ Mặt trời. Nước đóng băng trên bề mặt của Ganymede có thể đã chuyển từ thể rắn sang thể khí mà không trở thành chất lỏng.
Các nhà nghiên cứu từ lâu đã nghĩ rằng Ganymede có một lượng nước lớn - có thể nhiều hơn cả Trái đất - nhưng vì Ganymede ở rất xa Mặt trời nên các nhà thiên văn học đã cho rằng nước chỉ có thể ở dạng lỏng sau một lớp băng dày.
Ganymede được cho là có ba lớp chính: một lõi sắt kim loại, một lớp phủ đá, và một lớp nước đóng băng và lỏng. Lớp vỏ băng ở bên ngoài dày đặc biệt (khoảng 800km) và nước lỏng có thể tồn tại bên dưới lớp băng siêu dày này. Và trong quan niệm từ trước đến nay, ở đâu có nước, ở đó sẽ có sự sống. Và mới đây, theo dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian Hubble, lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra nước không phải băng trên bề mặt của Ganymede.
Là một phần của chương trình quan sát lớn hơn, Lorenz Roth thuộc Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, Thụy Điển đã sử dụng Kính viễn vọng không gian Hubble để đo lượng oxy trên Ganymede. Roth và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng dữ liệu từ hai thiết bị: Máy quang phổ nguồn gốc vũ trụ của Hubble vào năm 2018 và hình ảnh lưu trữ từ Máy quang phổ hình ảnh của Kính viễn vọng Không gian (STIS) từ năm 1998 đến năm 2010.
Ganymede là vệ tinh tự nhiên lớn nhất của sao Mộc và cũng là vệ tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời. Thậm chí nó còn lớn hơn cả sao Thủy. Ganymede được phân lớp đầy đủ thành các lớp riêng biệt với một lõi nóng chảy giàu sắt. Các nhà khoa học tin rằng giữa các lớp băng của Ganymede là một biển nước muối dày nằm sâu 200km trong lòng vệ tinh.
Năm 1998, Máy quang phổ hình ảnh của Kính viễn vọng Không gian (STIS) của Hubble đã chụp những hình ảnh tia cực tím (UV) đầu tiên của Ganymede, cho thấy một mô hình cụ thể trong khí thải quan sát được từ bầu khí quyển của Mặt trăng này. Hình ảnh hiển thị các dải cực quang hơi giống với hình bầu dục cực quang được quan sát trên Trái đất và các hành tinh khác có từ trường.
Đây là bằng chứng minh họa cho thực tế là Ganymede có một từ trường vĩnh cửu. Sự giống nhau trong các quan sát tia cực tím được giải thích là do sự hiện diện của oxy phân tử (O2). Sự khác biệt được giải thích vào thời điểm đó là do sự hiện diện của oxy nguyên tử (O), tạo ra tín hiệu ảnh hưởng đến một màu UV nhiều hơn màu kia.
Dữ liệu UV cho thấy sự hiện diện của oxy nguyên tử - ít nhất đó là điều mà cách giải thích ban đầu từ năm 1998 đã ghi nhận. Nhưng trước sự ngạc nhiên của họ, nhóm của Roth hầu như không tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào về oxy nguyên tử trong bầu khí quyển của Ganymede. Nếu đúng như vậy, phải có một lời giải thích khác cho sự khác biệt rõ ràng trong các hình ảnh cực quang UV này.
Khi các nhà nghiên cứu xem xét kỹ hơn sự phân bố tương đối của các dải đầy màu sắc của khí điện được gọi là dải cực quang trong các bức ảnh UV, họ đã tìm thấy một bằng chứng khác: nhiệt độ bề mặt của Ganymede thay đổi mạnh trong ngày. Vào khoảng giữa trưa, các phần xích đạo của Ganymede có thể trở nên đủ ấm để bề mặt băng giải phóng một số lượng nhỏ phân tử nước.
Bề mặt của Mặt trăng này có 2 kiểu địa hình chính. Vùng tối màu có vô số những hố thiên thạch, được hình thành 4 tỉ năm trước và chiếm 1/3 diện tích bề mặt vệ tinh. Phần còn lại là vùng sáng màu hơn có nhiều những rặng núi và đường rãnh hình thành muộn hơn một chút. Nguyên nhân của những vết đứt gãy địa tầng xuất hiện trên vùng sáng của Ganymede có thể là từ những hoạt động địa chất sinh ra từ nhiệt ma sát do biến dạng của Ganymede dưới lực hấp dẫn từ sao Mộc.
Điều này hoàn toàn phù hợp với dữ liệu Hubble. Oxy giả định (mà Roth bây giờ tin là hơi nước) được tìm thấy chính xác xung quanh đường xích đạo. Roth giải thích: “Cho đến nay chỉ có oxy phân tử mới được quan sát. Điều này được tạo ra khi các hạt tích điện ăn mòn bề mặt băng. Hơi nước mà chúng tôi đo được bắt nguồn từ sự thăng hoa của băng gây ra bởi sự thoát nhiệt của hơi nước từ các vùng băng giá ấm áp”.
Phát hiện này khiến Ganymede trở thành một nơi thú vị hơn nhiều, đặc biệt là khi xem xét sứ mệnh sắp tới của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu - JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) được lên kế hoạch phóng vào năm nay và đến sao Mộc vào năm 2029. Nhiệm vụ sẽ dành ba năm để quan sát chi tiết sao Mộc và các vệ tinh lớn nhất của nó - bao gồm cả Ganymede.
“Kết quả của chúng tôi có thể cung cấp cho nhóm JUICE thông tin có giá trị có thể được sử dụng để tinh chỉnh kế hoạch quan sát của họ nhằm tối ưu hóa việc sử dụng tàu vũ trụ”, Roth nói thêm.
So sánh kích thước giữa Trái đất, Mặt trăng (trên) và Ganymede (dưới).
Các nhà thiên văn đang xem xét các Mặt trăng đóng băng xung quanh sao Mộc và sao Thổ như những nơi có thể xuất hiện sự sống. Chúng đã từng bị coi là những vùng đất hoang cằn cỗi, đóng băng, nhưng khi chúng ta càng xem xét chúng, khả năng tôn tại sự sống của những Mặt trăng này ngày càng có khả năng xảy ra. Tất nhiên, điều đó cần được nghiên cứu trong tương lai để khám phá.
Bằng chứng sốc: Con người ra đời từ thứ kinh khủng nhất vũ trụ?
Siêu máy tính mạnh nhất thế giới và kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) đã mô phỏng thành công cách carbon-12 - hạt mầm của con người, muôn loài và cả người ngoài hành tinh - được tạo nên từ các môi trường cực đoan nhất vũ trụ.
Sự sống Trái đất bắt nguồn từ vi khuẩn vũ trụ
Loài người trên Trái đất từ lâu vẫn nghĩ rằng mình cô đơn trong vũ trụ và hiện vẫn đang cố gắng một cách vô vọng tìm kiếm những nền văn minh ngoài hành tinh. Trong khi đó có thể chính họ là những người ngoài hành tinh thứ thiệt.
Số phận tàu con thoi Buran huyền thoại
Tháng 9/1988, Liên Xô công bố tin chấn động về tàu con thoi có thể sử dụng nhiều lần do họ chế tạo.
NASA tuyên bố: Cánh cửa bí ẩn trên sao Hỏa là "lối vào quá khứ cổ đại"
Nhóm điều hành công dân Sao Hỏa đầu tiên Curiosity vừa đưa ra tuyên bố chính thức đầu tiên về cấu trúc y hệt một cánh cửa bí ẩn do con người tạo nên trên hành tinh đỏ.
Con người có thể trở thành loài người liên hành tinh trong vòng 200 năm nữa
Một nghiên cứu mới cho biết, hoặc là chúng ta phát triển công nghệ để khai thác an toàn năng lượng cần thiết để thoát khỏi hành tinh của chúng ta, hoặc chúng ta tự giết mình trong một trận đại hồng thủy nào đó.
Dải Ngân hà là gì? Ngân hà và Thiên hà khác gì nhau?
Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu dải Ngân hà và Thiên hà, Ngân hà và Thiên hà khác nhau như thế nào? Mời các bạn cùng tham khảo.
