Stephen Battersby

Europa, Enceladus và Triton

Những bề mặt băng giá trông hoang vắng, tiêu điều của Europa, Enceladus và Triton thật ra lại là những địa hình hoạt động mạnh nhất trong hệ mặt trời. Chúng còn tiềm chứa những môi trường ấm cúng cho những sinh vật sống.

Vệ tinh Europa của Mộc tinh bị bao phủ bởi lớp vỏ băng rạn nứt giống như những tảng băng nổi vùng cực của Trái đất, Tuy nhiên, lõi đá của nó được sưởi ấm bởi nhiệt thủy triều, một hệ quả của lực hút hấp dẫn biến đổi do Mộc tinh tác dụng phát sinh từ quỹ đạo hơi elip của vệ tinh trên. Hiện tượng này có khả năng phát ra đủ nhiệt để duy trì một đại dương nước bên dưới bề mặt băng giá của Europa.

Là những quả cầu tuyết, nhưng chúng có dung dưỡng sự sống hay không? (Ảnh: NASA)

Nếu đại dương này mở rộng xuống tới lõi của vệ tinh trên, thì những lỗ thông thủy nhiệt trên thềm đáy tối đen của nó có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho những vi sinh vật, và có lẽ cả những động vật ăn thịt cỡ bằng con tôm.

Quả cầu tuyết của Thổ tinh, Enceladus, còn hoạt động dữ dội hơn. Một hệ thống mạch nước phun ở gần cực nam của nó thổi tung ra những dòng hơi nước và tinh thể băng. Một số hỗn hợp lộn xộn này rơi trở xuống bề mặt của Enceladus dưới dạng tuyết, mang lại cho nó một lớp bao phủ sáng ảm đạm như mùa đông khiến nó là vật thể trắng nhất trong hệ mặt trời. Phần còn lại thoát ra hình thành nên một vành đai sương mù xung quanh Thổ tinh.

Những mạch nước phun có thể bắt nguồn trong một đại dương nội địa ở bên dưới cực nam của vệ tinh trên. Nếu đúng như vậy, thì bất kì vết tích nào có thể báo hiệu có một sự sống bên dưới đó cũng sẽ bị thổi tung lên theo, chúng có thể được nhận ra bởi một phi thuyền bay ngang qua. Sự sống trên Enceladus sẽ dễ phát hiện hơn nhiều so với bất kì sinh vật nào bị cầm tù trên Europa.

Tuy nhiên, sự sống trên Enceladus sẽ chẳng dễ dàng gì phát triển. Toàn bộ mọi hoạt động của vệ tinh trên có lẽ gây ra bởi nhiệt thủy triều – trừ khi còn có cái gì đó hết sức kì lạ ở trong đó đã bơm ra rất nhiều nhiệt – và dường như hàng trăm triệu năm Enceladus chao đảo trong quỹ đạo lệch tâm của nó, đưa nó vào một chu kì biến đổi khí hậu không thoải mái cho lắm. Sự sống sẽ chịu số phận bi đát nếu như đại dương đóng băng hoàn toàn trong những thời kì lạnh lẽo nhất.

Ngay cả Europa và Enceladus băng giá, nghĩa là nhiệt độ bề mặt chừng 100 kelvin và 75 kelvin, cũng là thế giới thiên đường so với vệ tinh lớn nhất của Hải vương tinh, Triton, nơi nhiệt độ hạ xuống có 40 kelvin (dưới -230 °C). Bề mặt của Triton lờ mờ những loại băng kì lạ đa dạng, bao gồm những hỗn hợp của nước, nitơ và mêtan.

Và thế giới băng giá này lại có sức sống đến bất ngờ. Những mạch phun trào khi ánh sáng mặt trời là bốc hơi những lớp trầm tích nitơ dễ bay hơi, và một bầu khí quyển mỏng gồm khí nitơ đã giữ lại những đám mây mỏng manh trong kiểu thời tiết thay đổi theo các mùa của Triton.

Giống như Europa và Enceladus, Triton có một địa hình bằng phẳng với rất ít miệng hố va chạm. Hình thái bằng phẳng như vậy gợi ý rằng bề mặt ấy rất trẻ - có khả năng chưa tới 10 triệu năm tuổi, một phần quá nhỏ bé so với tuổi 4 tỉ năm của vệ tinh trên. Những nguồn suối trẻ của Triton được cho là những ngọn núi lửa phun trào ra một thứ dung nham lạnh lẽo gồm nước và ammonia lỏng, chúng đông đặc và phủ lên bề mặt với lớp băng mới tinh và tẩy đi những dấu hiệu của tuổi tác.

Triton có lẽ đã từng là một hành tinh lùn giống như Pluto, quay xung quanh mặt trời một cách độc lập với Hải vương tinh. Thật vậy, Triton có kích cỡ bằng như Pluto và có thành phần tương tự, cho thấy nó có nguồn gốc tương tự. Nhưng lập luận vững chắc là nó quay xung quanh Hải vương tinh theo chiều nghịch, theo hướng ngược lại chuyển động quay của Hải vương tinh, cho nên nó không thể hình thành từ cùng đám mây khí và bụi quay tít như hành tinh của nó. Thay vào đó, Triton có khả năng đã bị Hải vương tinh bắt giữ.

Việc bắt giữ một vật thể lớn như vậy chẳng phải là chuyện dễ dàng. Có lẽ là Triton đã lao vào một vệ tinh hiện có của Hải vương tinh, làm cho nó đủ chậm đi cho lực hấp dẫn của hành tinh tóm lấy nó. Một lí thuyết có khả năng hơn là nó đã bắt đầu cuộc sống trong một cặp đôi hành tinh lùn, một trong hai vật thể đã lao ra khỏi ở tốc độ cao khi cặp đôi chạm trán với lực hấp dẫn của Hải vương tinh, để lại Triton ở đằng sau.

Là một vệ tinh nổi bật, Triton có thể cung cấp cho chúng ta một bức tranh lờ mờ về những hành tinh lùn chưa được khảo sát – không chỉ có Pluto, mà còn Eris, Makemake, Haumea và có khả năng còn hàng tá khác nữa đang lẩn quất trong bóng tối mù mịt ở phần phía ngoài của hệ mặt trời.

Pan và Atlas

Đa số các vệ tinh hoặc tròn và nhẵn, hoặc là mảnh đá trời lổn nhổn. Mặt khác, vệ tinh Pan và Atlas của Thổ tinh, lại xuất hiện thẳng từ một bộ phim khoa học viễn tưởng thuộc thập niên 1950. Với một chỗ u lên ở giữa đưa phần bên trong thành dáng hình đĩa, chúng trông như những chiếc đĩa bay trong trí tưởng tượng của bạn. Atlas, vệ tinh nhẵn hơn trong hai vật thể, có đường kính chỉ 18 km từ cực này đến cực kia, nhưng tính theo vành lưng của nó thì gần 40 km.

Chúng chắc chắn không phải do người ngoài hành tinh tạo ra, nhưng vì sao chúng lại trông có hình dáng như thế này? (Ảnh: NASA / JPL / SSI)

Hình dạng kì lạ của chúng là cái gì đó bí ẩn. Trong khi chuyển động quay nhanh của hai vệ tinh sẽ đủ để ép chúng vào một quỹ đạo ôvan trơn, thì người ta không thể giải thích nổi cái vành bao xung quanh chỗ hình dạng đĩa bay ở giữa.

Manh mối có thể nằm ở quỹ đạo của hai vệ tinh, chúng nằm rất gần với các vành của sao Thổ. Có lẽ vật chất băng giá từ những cái vành ấy đã rơi vào chúng, đọng lại gần đường xích đạo để hình thành nên cái u. Giả thuyết đó phù hợp với những quan sát cho thấy chỗ u rất nhẵn so với những vùng cực lởm chởm, gợi ý rằng chúng cấu thành từ những hạt mịn tương tự như những hạt tìm thấy trong các vành sao Thổ.

Tuy nhiên, lí thuyết này còn lâu mới được chứng minh, và những quan sát mới có lẽ cuối cùng sẽ giải thích được những cái đĩa bay của sao Thổ. Dẫu vậy, chúng ta có thể bác bỏ đó là công nghệ của người ngoài hành tinh.

Còn tiếp...

Theo New Scientist

Bài trước | Bài kế tiếp