Lần đầu tiên trong lịch sử, chúng ta có bằng chứng xịn sò về hơi nước trong khí quyển của Ganymede - mặt trăng "to đùng" nhất hệ Mặt Trời thuộc về Sao Mộc đấy!
Và điều đặc biệt là nước đóng băng trên bề mặt Ganymede có thể đã "biến hình" từ thể rắn thành khí luôn, mà không cần qua dạng lỏng nha.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ rằng Ganymede chứa một lượng nước siêu khủng - có thể nhiều hơn cả Trái Đất nữa là! Nhưng vì Ganymede ở xa Mặt Trời quá trời quá đất, nên các nhà thiên văn học vẫn nghĩ nước chỉ tồn tại ở dạng lỏng sau một lớp băng dày cộm.
Theo nghiên cứu, Ganymede có cấu tạo ba lớp chính: lõi sắt kim loại ở giữa, lớp phủ đá bao quanh, và lớp nước đóng băng kết hợp với nước lỏng bên ngoài. Lớp vỏ băng này dày đến 800 km luôn á! Và nước lỏng có thể nằm ngủ yên bên dưới lớp băng siêu dày này. Theo quan niệm "ở đâu có nước, ở đó có sự sống", mới đây dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Hubble đã lần đầu tiên phát hiện ra nước không phải dạng băng trên bề mặt Ganymede!
Lorenz Roth từ Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, Thụy Điển đã dùng Hubble để đo lượng oxy trên Ganymede trong một chương trình quan sát lớn. Roth và team của mình đã phân tích dữ liệu từ hai công cụ: Máy quang phổ nguồn gốc vũ trụ của Hubble năm 2018 và hình ảnh lưu trữ từ Máy quang phổ hình ảnh (STIS) từ 1998 đến 2010.
Ganymede không chỉ là mặt trăng tự nhiên lớn nhất của Sao Mộc mà còn là vệ tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời, thậm chí còn to hơn cả Sao Thủy nữa kìa! Nó có cấu trúc phân lớp rõ ràng với lõi nóng chảy giàu sắt. Các nhà khoa học tin rằng giữa các lớp băng của Ganymede là một biển nước muối dày tới 200 km nằm sâu trong lòng vệ tinh này.
Năm 1998, STIS của Hubble đã chụp những hình ảnh tia cực tím (UV) đầu tiên của Ganymede, cho thấy một pattern đặc biệt trong khí thải từ bầu khí quyển của mặt trăng này. Hình ảnh hiển thị các dải cực quang giống hệt hình bầu dục cực quang mà mình thấy trên Trái Đất và các hành tinh khác có từ trường.
Đây chính là bằng chứng cho thấy Ganymede có từ trường vĩnh cửu đấy! Sự giống nhau trong các quan sát tia UV được giải thích là do oxy phân tử (O2). Còn sự khác biệt lúc đó được cho là do oxy nguyên tử (O), tạo ra tín hiệu ảnh hưởng đến một màu UV nhiều hơn màu kia.
Dữ liệu UV ban đầu cho thấy có oxy nguyên tử - ít nhất đó là điều mà giới khoa học năm 1998 đã kết luận. Nhưng bất ngờ thay, team của Roth hầu như không tìm thấy bằng chứng nào về oxy nguyên tử trong bầu khí quyển Ganymede cả! Nếu vậy thì chắc chắn phải có lời giải thích khác cho sự khác biệt rõ ràng trong các hình ảnh cực quang UV này rồi.
Khi nhìn kỹ hơn vào sự phân bố của các dải cực quang đầy màu sắc trong các bức ảnh UV, các nhà nghiên cứu đã tìm ra manh mối mới: nhiệt độ bề mặt của Ganymede thay đổi rất mạnh trong ngày! Vào khoảng giữa trưa, các khu vực xích đạo của Ganymede có thể trở nên đủ ấm để bề mặt băng giải phóng một ít phân tử nước. ️
Bề mặt của mặt trăng này có hai kiểu địa hình chính nha. Vùng tối màu có vô vàn những hố thiên thạch, được hình thành cách đây 4 tỉ năm và chiếm 1/3 diện tích bề mặt. Phần còn lại là vùng sáng màu hơn với nhiều rặng núi và đường rãnh hình thành muộn hơn một chút. Nguyên nhân của những vết đứt gãy địa tầng trên vùng sáng của Ganymede có thể là từ hoạt động địa chất do nhiệt ma sát khi Ganymede biến dạng dưới lực hấp dẫn khổng lồ từ Sao Mộc.
Điều này hoàn toàn match với dữ liệu từ Hubble! Oxy giả định (mà giờ Roth 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 được quan sát. Nó được tạo ra khi các hạt tích điện ăn mòn bề mặt băng. Còn hơi nước mà chúng tôi đo được bắt nguồn từ sự thăng hoa của băng do nhiệt thoát ra từ các vùng băng giá ấm lên".
Phát hiện này khiến Ganymede trở thành một địa điểm siêu thú vị, đặc biệt khi Cơ quan Vũ trụ Châu Âu chuẩn bị phóng sứ mệnh JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) trong năm nay và sẽ đến Sao Mộc vào năm 2029. Nhiệm vụ này sẽ dành ba năm để quan sát chi tiết Sao Mộc và các vệ tinh lớn nhất - trong đó có Ganymede.
"Kết quả của chúng tôi có thể cung cấp cho team JUICE những thông tin có giá trị để họ tinh chỉnh kế hoạch quan sát, tối ưu hóa việc sử dụng tàu vũ trụ", Roth cho biết thêm.
Nguồn: soha.vn