Xác nhận vệ tinh Ganymede có một đại dương ngầm nước mặn

Các nhà thiên văn vừa tìm thấy bằng chứng có sức thuyết phục nhất cho đến nay rằng có một đại dương nước lớn nằm bên dưới bề mặt vệ tinh Ganymede của Mộc tinh.

Các nhà khoa học đã nghi ngờ hàng thập niên qua rằng một đại dương ngầm có thể tồn tại giữa lớp bao đá và lớp vỏ băng giá của vệ tinh lớn nhất trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng họ chưa có thể chứng minh nó một cách dứt khoát, mãi cho đến lần này.

Sử dụng Kính thiên văn Hubble, một đội nghiên cứu đã phát hiện những thăng giáng nhỏ trong hai dải cực quang phát sáng trong khí quyển Ganymede mà theo họ chúng chỉ có thể xảy ra nếu vệ tinh này có chứa một khối nước mặn.

“Hệ mặt trời hiện nay trông giống một nơi ướt át,” phát biểu của Jim Green, giám đốc lĩnh vực khoa học hành tinh tại NASA. “Chúng ta càng nhìn vào từng vệ tinh, chúng ta càng thấy rằng nước thật sự có mặt với mức dồi dào lớn.”

Ảnh minh họa vệ tinh Ganymede quay xung quanh Mộc tinh. Các đường màu xanh tỏa sáng trên vệ tinh này là cực quang của nó. Ảnh: NASA/ESA

Ganymede là vệ tinh duy nhất trong hệ mặt trời có từ trường riêng của nó. Tuy nhiên, nó cũng bị ảnh hưởng bởi từ trường của Mộc tinh – hành tinh khí khổng lồ ngay ngưỡng cửa nhà của nó.

Tác dụng của từ trường của Mộc tinh lên Ganymede biến thiên theo chu kì 10 giờ, đó là thời gian để hành tinh thực hiện một vòng quay trọn vẹn xung quanh trục của nó. Trong 5 giờ từ trường của nó hướng về phía Ganymede, còn 5 giờ kia thì từ trường hướng ra xa.

“Nó giống như một ngọn hải đăng,” phát biểu của Joachim Saur thuộc Đại học Cologne ở Đức, người đứng đầu nghiên cứu trên.

Saur cho rằng những xê dịch đều đặn này trong từ trường của Mộc tinh sẽ ảnh hưởng khác khau đến vị trí của cực quang trong khí quyển Ganymede tùy thuộc vào vệ tinh này có hay không có một đại dương ngầm.

Các mô hình máy tính cho thấy nếu Ganymede không có một đại dương ngầm, thì các biến thiên từ trường của Mộc tinh sẽ làm cho các dải chất khí nóng, tích điện quay sáu độ trong chu kì 10 giờ. Tuy nhiên, nếu vệ tinh có chứa một đại dương nước mặn, thì nó sẽ làm giảm góc quay của cực quang xuống còn 2 độ.

Nguyên nhân chênh lệch là do một đại dương nước mặn thì dẫn điện và tạo ra một từ trường thứ cấp sẽ làm giảm tác dụng của từ trường của Mộc tinh.

Saur đã khảo sát các số đo thực hiện bởi Kính thiên văn Hubble trong năm 2010 và 2011 của cực quang trên cực bắc và cực nam của Ganymede và nhìn thấy cực quang chỉ chuyển dịch 2 độ trong chu kì 7 giờ.

“Chúng tôi cho chạy hơn 100 mô hình trên các siêu máy tính với các tham số khác nhau, nhưng mỗi lần chúng tôi đều thu được kết quả giống nhau – không có đại dương thì cực quang quay 6 độ, còn nếu bạn thêm một đại dương vào thì nó giảm góc quay xuống còn 2 độ,” Saur phát biểu tại một buổi họp báo công bố kết quả hôm thứ năm (12/3/2015).

Kĩ thuật mới khảo sát cực quang tìm kiếm các dấu hiệu của một đại dương nước lỏng có thể đưa đến các khám phá nước trên những vật thể nằm ngoài hệ mặt trời, các nhà nghiên cứu cho biết.

“Hãy tưởng tượng một ngôi sao hoạt động từ cùng với một hành tinh ở gần bên,” phát biểu của Heidi Hammel, phó chủ tịch Hiệp hội các trường đại học Nghiên cứu Thiên văn học. “Bằng cách theo dõi hoạt động cực quang trên hành tinh ngoại đó chúng ta có thể suy luận ra sự có mặt của nước.”

Có lẽ người ta cần một chiếc kính thiên văn to hơn Hubble để quan sát những cực quang ở xa, nhưng “hiện nay chúng ta đã có một công cụ mà trước đây chúng ta không có,” Heidi nói.

Nguồn: Los Angeles Times