Môi trường thích hợp cho sự sống
NASA cho biết, nghiên cứu mới và mô hình máy tính chỉ ra, hoạt động núi lửa có thể đã xảy ra ở đáy biển của mặt trăng Europa của sao Mộc trong quá khứ và có thể vẫn đang diễn ra.
Theo NASA, các nhà khoa học có bằng chứng chắc chắn rằng mặt trăng Europa có một đại dương khổng lồ nằm giữa lớp vỏ băng giá và phần đá bên trong.
Nghiên cứu mới tìm ra cách mặt trăng của sao Mộc có thể có đủ nhiệt ở bên trong để khiến lớp đá này tan chảy một phần. Quá trình này đồng thời cũng hồi sinh các núi lửa dưới đáy đại dương.
Mô hình 3D gần đây về cách thức sản sinh và truyền nhiệt bên trong là sự kiểm tra chi tiết và kỹ lưỡng nhất về tác động của hệ thống nhiệt bên trong với mặt trăng.
Chìa khóa để lớp phủ đá của Europa đủ nóng để tan chảy nằm ở lực hấp dẫn cực lớn mà sao Mộc tác động lên các mặt trăng của hành tinh này.
Khi mặt trăng Europa quay quanh hành tinh khí khổng lồ, phần bên trong mặt trăng sẽ bị biến dạng. Lực uốn này truyền năng lượng vào bên trong mặt trăng, sau đó năng lượng này tỏa ra dưới dạng nhiệt. Phần bên trong của mặt trăng càng biến dạng thì nhiệt lượng được tạo ra càng nhiều.
Nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Geophysical Research Letters đã mô hình chi tiết cách phần đá của mặt trăng Europa có thể uốn cong và nóng lên khi chịu lực hút của sao Mộc. Mô hình cho thấy các vị trí nhiệt tản ra và cách nhiệt làm tan chảy lớp đá phủ, làm tăng khả năng hoạt động núi lửa dưới đáy biển.
Hoạt động núi lửa ở mặt trăng Europa đã là chủ đề suy đoán trong nhiều thập kỷ. Cùng là vệ tinh của sao Mộc, mặt trăng Io rõ ràng có hoạt động núi lửa. Hàng trăm núi lửa của Io phun trào dung nham và đẩy bụi, khí núi lửa tới độ cao 400km do nhiệt bên trong nóng chảy vì lực hút của sao Mộc. Tuy nhiên, mặt trăng Europa xa sao Mộc hơn so với Io nên các nhà khoa học băn khoăn liệu có hiệu ứng tương tự bên dưới bề mặt băng giá của Europa không.
Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Marie Běhounková, Đại học Charles, Cộng hòa Czech, dẫn đầu, dự đoán rằng hoạt động núi lửa của Europa có khả năng xảy ra gần các cực của vệ tinh này, ở những vĩ độ mà nhiệt tạo ra nhiều nhất. Nhóm nghiên cứu cũng xem xét hoạt động núi lửa có thay đổi như thế nào theo thời gian. Nguồn năng lượng tồn tại lâu dài tạo cơ hội cho sự sống tiềm năng phát triển, theo các nhà nghiên cứu.
Những ngọn núi lửa dưới nước, nếu có, có thể cung cấp năng lượng cho các hệ thống thủy nhiệt như những hệ thống cung cấp năng lượng cho sự sống dưới đáy đại dương của Trái đất. Trên Trái đất, khi nước biển tiếp xúc với magma nóng sẽ tạo ra năng lượng hóa học. Chính năng lượng hóa học từ các hệ thống thủy nhiệt này, chứ không phải từ ánh sáng mặt trời, giúp hỗ trợ sự sống sâu trong đại dương của Trái đất. Hoạt động núi lửa ở đáy biển của Europa có thể là cách hỗ trợ một môi trường có thể sống được tiềm năng ở đại dương của mặt trăng này.
“Phát hiện của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng cho thấy đại dương dưới bề mặt của Europa có thể là một môi trường thích hợp cho sự xuất hiện của sự sống. Europa là một trong những thiên thể hành tinh hiếm hoi có thể đã duy trì hoạt động núi lửa trong hàng tỉ năm và có thể là thiên thể duy nhất ngoài Trái đất có các hồ chứa nước lớn và nguồn năng lượng tồn tại lâu dài" - tác giả nghiên cứu Běhounková nói.
Triển vọng xác nhận từ sứ mệnh của NASA
Sứ mệnh Europa Clipper sắp tới của NASA dự kiến phóng đi năm 2024, sẽ tiếp cận gần mặt trăng băng giá và tiến hành đo đạc để làm sáng tỏ những phát hiện gần đây.
Các nhà khoa học NASA sẽ có cơ hội thử nghiệm những dự đoán mới này khi sứ mệnh Europa Clipper đến nơi năm 2030. Tàu vũ trụ của NASA sẽ quay quanh sao Mộc và thực hiện hàng chục lần bay gần Europa để lập bản đồ mặt trăng và tìm hiểu thành phần của vệ tinh này. Tàu vũ trụ Europa Clipper sẽ khảo sát bề mặt chi tiết và lấy mẫu khí quyển mỏng của mặt trăng.
Quan sát bề mặt và bầu khí quyển giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về đại dương bên trong mặt trăng xem liệu nước có thấm qua lớp vỏ băng giá. Các nhà khoa học tin rằng sự trao đổi vật chất giữa đại dương và lớp vỏ sẽ để lại dấu vết của nước biển trên bề mặt. Sự trao đổi này cũng có thể thải ra khí, luồng hơi nước với các hạt phóng ra có thể chứa vật chất từ đáy biển.
Khi tàu vũ trụ Europa Clipper đo trọng lực và từ trường của mặt trăng, những dị thường ở những khu vực này, đặc biệt là về phía các cực, có thể giúp xác nhận hoạt động núi lửa mà nghiên cứu mới dự đoán.
“Triển vọng về một vùng nội địa nhiều đá, nóng và núi lửa ở đáy biển Europa làm tăng khả năng đại dương của Europa có thể trở thành một môi trường sống được. Chúng tôi có thể kiểm tra điều này bằng các phép đo trọng lực và thành phần theo kế hoạch của Europa Clipper. Đây là một triển vọng thú vị" - nhà khoa học Robert Pappalardo thuộc Dự án Europa Clipper của Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của NASA ở Nam California, Mỹ, nhận định.
