Enceladus tuôn nước lên Thổ tinh

Ít nhất có bốn cột nước đóng băng phun ra từ vùng cực nam của vệ tinh Enceladus của Thổ tinh. Ảnh chụp trong vùng ánh sáng nhìn thấy với camera góc hẹp trên phi thuyền Cassini, vào hôm 25 tháng 12 năm 2009. Ảnh: NASA/JPL/Viện Khoa học Vũ trụ

Đài thiên văn vũ trụ Herschel của ESA vừa cho thấy nước tuôn ra từ vệ tinh Enceladus tạo thành một đài hơi nước khổng lồ vây quanh Thổ tinh. Khám phá trên đã giải quyết triệt để một bí ấn suốt 14 năm qua với việc nhận ra nguồn gốc của nước trong khí quyển tầng trên của Thổ tinh.

Những kết quả mới nhất của Heschel cho biết Enceladus là vệ tinh duy nhất trong Hệ mặt trời được biết có ánh sáng đến thành phần hóa học của hành tinh mẹ của nó.

Enceladus giải phóng khoảng 250kg hơi nước mỗi giây, qua một tập hợp vòi phun từ vùng vực nam gọi là Sọc da hổ do diện mạo bề mặt đặc trưng của chúng.

Những quan sát quan trọng này cho thấy nước tạo ra một cái đài hơi hình vành khăn bao xung quanh hành tinh có vành trên.

Bề rộng toàn bộ của đài hơi nước lớn hơn 10 lần bán kính Thổ tinh, nhưng nó chỉ dày bằng một bán kính Thổ tinh. Enceladus quay xung quanh hành tinh mẹ ở khoảng cách bằng bốn lần bán kính Thổ tinh.

Mặc dù kích cỡ lớn, nhưng đài hơi nước đó không bị phát hiện ra vì hơi nước trong suốt đối với ánh sáng nhìn thấy. Nhưng nó hiện ra trước tầm nhìn hồng ngoại chuyên dụng của Herschel.

Herschel, kính thiên văn vũ trụ hồng ngoại lớn nhất, đặt tại điểm Lagrange thứ hai của hệ Mặt trời-Trái đất. Nó có đường kính 3,5m và được phóng lên vào ngày 14 tháng 5 năm 2009 trên tên lửa Ariane 5 từ Cảng vũ trụ châu Âu ở Kourou, Guiana thuộc Pháp. Ảnh: ESA - D. Ducros, 2009

Được biết, khí quyển của Thổ tinh có chứa vết tích của nước ở dạng hơi trong những lớp sâu bên dưới của nó. Một điều khó hiểu lâu nay là sự có mặt của nước trong khí quyển tầng trên của nó.

Được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1997 bởi các đội khoa học sử dụng Đài thiên văn vũ trụ hồng ngoại của ESA, trước nay nguồn gốc của lượng nước này vẫn còn mơ hồ. Các mô phỏng máy tính của những quan sát Herschel mới nhất này cho thấy khoảng 3-5% lượng nước do Enceladus tuôn ra cuối cùng rơi vào trong Thổ tinh.

“Trên Trái đất, không có cái gì tương tự như thế này”, phát biểu của Paul Hartogh ở Viện Max Planck, Katlenburg-Lindau, Đức, người chỉ đạo nhóm hợp tác phân tích những kết quả này. “Không có lượng nước đáng kể nào từ vũ trụ đi vào khí quyển của chúng ta. Cái này là độc nhất vô nhị đối với Thổ tinh”.

Mặc dù phần lớn lượng nước do Enceladus tuôn ra bị mất vào không gian vũ trụ, đông lại thành những cái vành hoặc có lẽ rơi lên những vệ tinh khác của Thổ tinh, nhưng phần nhỏ thật sự rơi vào hành tinh mẹ đủ để giải thích quan sát người ta quan sát thấy có nước trong khí quyển tầng trên của nó.

Nó cũng là lời giải thích cho sự sản sinh những hợp chất chứa oxygen, thí dụ nhe carbon dioxide.

Cuối cùng, nước trong khí quyển tầng trên của Thổ tinh được vận chuyển xuống những mức thấp hơn, ở đó nó sẽ đông lại nhưng lượng quá nhỏ nên những đám mây thu được là không thể quan sát.

Nguồn: ESA, PhysOrg.com

Bài trước | Bài kế tiếp