Buzz
Đây là lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng rõ ràng về sự tồn tại của nước trong khí quyển của Mặt Trăng Ganymede - 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.
Kể từ lâu, các nhà khoa học đã tin rằng Ganymede có một lượng nước lớn - có thể nhiều hơn cả Trái Đất - nhưng do Ganymede ở rất xa Mặt Trời, nên họ cho rằng nước chỉ có thể ở dạng lỏng sau một lớp băng dày.
Ganymede được biết đến với ba lớp chính: một lõi sắt kim loại, một lớp phủ đá, và một lớp nước đóng băng và lỏng. Lớp vỏ băng bên ngoài dày đặc biệt (khoảng 800 km) và nước lỏng có thể tồn tại dưới lớp băng siêu dày này. Theo quan điểm 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 khoa học đã phát hiện nước không phải dạng băng trên bề mặt của Ganymede.
Là một phần của chương trình quan sát lớn hơn, Lorenz Roth từ 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.
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.
Điều này là minh chứng cho thấy Ganymede có một từ trường vĩnh cửu. Sự tương đồng trong quan sát tia cực tím được giải thích bởi sự hiện diện của phân tử oxy (O2). Sự khác biệt được giải thích vào thời điểm đó là do sự xuất hiện 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 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.
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.
Các nhà thiên văn đang nghiên cứu các Mặt Trăng đóng băng quanh Sao Mộc và Sao Thổ như những nơi có thể có sự sống. Những Mặt Trăng này trước đây được xem là đất đóng băng và hoang cơ, nhưng khi được khám phá kỹ hơn, khả năng tồn tại sự sống trên chúng trở nên có thể. Tuy nhiên, điều này cần phải được nghiên cứu thêm trong tương lai.
Tham khảo từ Spacefacts, NASA, ZME
