NASA phát hiện dấu hiệu tiềm năng sự sống trên mặt trăng của sao Mộc

Trên trang chủ, NASA tuyên bố nghiên cứu mới và mô hình 3D 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.

Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Geophysical Research Letters do nhà khoa học Marie Behounkova (Đại học Charles, Czech) đứng đầu, nằm trong khuôn khổ chương trình Europa Clipper, một sứ mệnh liên hành tinh đang được NASA phát triển, trong đó có một tàu vũ trụ. Được chuẩn bị để phóng vào tháng 10.2024, tàu sẽ nghiên cứu mặt trăng Europa thông qua một loạt các thiết bị bay trong quỹ đạo quanh sao Mộc.

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. Công trình nghiên cứu mới cho thấy cách mặt trăng này có thể có đủ nhiệt ở bên trong để khiến lớp đá tan chảy một phần - một quá trình để hồi sinh 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 đối với mặt trăng.

Theo NASA, để lớp phủ đá của Europa đủ nóng đến tan chảy, phải có một lực hấp dẫn cực lớn mà sao Mộc tác động lên các mặt trăng của hành tinh này. Khi Europa quay quanh hành tinh khí khổng lồ, phần bên trong mặt trăng sẽ bị uốn cong. 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 uốn cong thì nhiệt lượng được tạo ra càng nhiều.

Nghiên cứu của NASA đã dựng ra 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. Nó cho thấy nơi nhiệt tản ra và cách làm tan chảy lớp phủ đá đó, làm tăng khả năng xuất hiện núi lửa dưới đáy biển.

Núi lửa ở mặt trăng Europa vốn là chủ đề cho các nhà khoa học tranh cãi trong nhiều thập niên. Để so sánh, cùng là mặt trăng của sao Mộc, mặt trăng mang tên Io rõ ràng có hoạt động núi lửa. Hàng trăm núi lửa của mặt trăng 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. Còn 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 của NASA dự đoán rằng hoạt động núi lửa của Europa có khả năng xảy ra gần các cực của mặt trăng này, nơi nhiệt được tạo ra nhiều nhất. Các nhà nghiên cứu cũng xem xét hoạt động núi lửa có thay đổi như thế nào theo thời gian cũng như việc nguồn năng lượng tồn tại lâu dài có tạo được cơ hội cho sự sống tiềm năng phát triển,

Được biết núi lửa dưới nước 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. Trên trái đất, khi nước biển tiếp xúc với magma nóng, sự tương tác này sẽ tạo ra năng lượng hóa học. Chính năng lượng hóa học từ các hệ thống thủy nhiệt, chứ không phải từ ánh sáng mặt trời, giúp hỗ trợ sự sống sâu trong đại dương của chúng ta. Do đó, hoạt động núi lửa ở dưới đáy biển của mặt trăng Europa có thể là một cách để hỗ trợ một môi trường sống tiềm năng.

“Phát hiện của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng cho thấy đại dương dưới bề mặt của mặt trăng Europa có thể là một môi trường thích hợp cho sự xuất hiện của sự sống. Mặt trăng này 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", chuyên gia Behounkova - tác giả nghiên cứu nói trên, cho biết.

Sứ mệnh Europa Clipper

Các nhà khoa học NASA sẽ có cơ hội thử nghiệm những dự đoán mới này khi sứ mệnh Europa Clipper đạt mục tiêu vào năm 2030. Tàu vũ trụ Europa Clipper sẽ khảo sát bề mặt chi tiết và lấy mẫu khí quyển mỏng của mặt trăng rồi gửi về Trái đất để nghiên cứu. 

Những dữ liệu quan trọng này sẽ giúp các nhà khoa học có cơ hội tìm hiểu thêm về đại dương bên trong mặt trăng Europa. Họ tin rằng sự trao đổi vật chất giữa đại dương và lớp vỏ sẽ để lại dấu vết của nước biển trên bề mặt. Theo các nhà khoa học, 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 thăm dò 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 được dự đoán bởi nghiên cứu trên.

Nhà khoa học Robert Pappalardo thuộc Dự án Europa Clipper của Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA ở Nam California, Mỹ cho biết: “Triển vọng về một vùng nội địa nóng, nhiều đá và núi lửa trên 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".

Các sứ mệnh như Europa Clipper giúp đóng góp vào lĩnh vực sinh học thiên văn, nghiên cứu liên ngành về các biến số và điều kiện của các thế giới xa xôi có thể chứa đựng sự sống. Mặc dù Europa Clipper không phải là sứ mệnh phát hiện sự sống, nhưng nó sẽ tiến hành thăm dò chi tiết Europa và điều tra xem liệu mặt trăng băng giá, với đại dương dưới bề mặt của nó, có khả năng hỗ trợ sự sống hay không. Tìm hiểu khả năng sinh sống của Europa sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách sự sống phát triển trên trái đất và tiềm năng tìm kiếm sự sống bên ngoài hành tinh của chúng ta.