Phát hiện đáng mừng: 4 mặt trăng của sao Thiên vương có đủ điều kiện duy trì sự sống

Sau khi phân tích lại dữ liệu từ tàu vũ trụ Voyager và dữ liệu máy tính mới, các nhà khoa học của NASA đã kết luận rằng bốn trong số các mặt trăng lớn nhất của sao Thiên Vương có khả năng chứa một lớp đại dương giữa lõi và lớp vỏ băng giá của chúng.

Theo NASA, đây là nghiên cứu đầu tiên mô tả chi tiết sự tiến hóa của thành phần và cấu tạo bên trong của cả năm mặt trăng lớn quay quanh sao Thiên Vương: Ariel, Umbriel, Titania, Oberon và Miranda.

Sao Thiên Vương có ít nhất 27 mặt trăng với bốn mặt trăng kích thước vượt trội từ Ariel, có đường kính 720 dặm (1.160 km), đến Titania, có đường kính 980 dặm (1.580 km).

NASA nói rằng các nhà khoa học từ lâu đã nghĩ rằng Titania có nhiều khả năng tỏa địa nhiệt nhất do sự phân rã phóng xạ nhờ kích thước của nó. Còn những mặt trăng khác được coi là quá nhỏ để tạo nhiệt địa cần thiết để giữ cho đại dương bên trong không bị đóng băng.

Nghiên cứu, được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý , cho thấy Ariel và Umbriel có thể chứa các đại dương bên dưới bề mặt có độ sâu chưa đến 18 dặm (29 km), còn Titania và Oberon có thể chứa một đại dương ở độ sâu chưa đến 30 dặm (48 km).

NASA cho biết các chi tiết mới sẽ giúp các tàu khám phá trong tương lai có thể điều tra các mặt trăng ngoài sao Thiên Vương. Tác giả chính của nghiên cứu Julie Castillo-Rogez, thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Nam California cho biết: “Khi nói đến các thiên thể nhỏ – hành tinh lùn và mặt trăng – các nhà khoa học hành tinh trước đây đã tìm thấy bằng chứng về đại dương ở một số nơi, gồm cả các hành tinh lùn Ceres, sao Diêm Vương, mặt trăng Mimas của sao Thổ. Vì vậy, có những cơ chế đang diễn ra mà chúng ta chưa hiểu biết hết. Báo cáo này khám phá những cơ chế đó có thể là gì và chúng liên quan như thế nào với nhiều thiên thể trong hệ mặt trời có khả năng trữ nhiều nước nhưng hạn chế nguồn nhiệt".

Các nhà khoa học đã đưa ra những kết luận này bằng cách xem xét lại những phát hiện từ các chuyến bay ngang qua sao Thiên Vương của tàu Voyager 2 vào những năm 1980 và từ các quan sát được thực hiện ở đây trên Trái đất.

Sau đó, các tác giả của nghiên cứu đã có thể xây dựng các mô hình máy tính với thông tin bổ sung từ tàu vũ trụ Galileo, Cassini, Dawn và New Horizons của NASA, gồm những tìm hiểu sâu sắc về thành phần hóa học và địa chất của  mặt trăng Enceladus của sao Thổ, hành tinh lùn Pluto và mặt trăng Charon và hành tinh lùn Ceres – tất cả đều bị băng bao phủ. NASA cho biết những mặt trăng của sao Thổ có kích thước tương đương với các mặt trăng của sao Thiên Vương.

Bằng cách tìm hiểu thêm về thành phần của các đại dương, NASA cho rằng các nhà khoa học cũng có thể tìm hiểu về các vật chất có khả năng tìm thấy trên bề mặt băng giá của các mặt trăng, tùy thuộc vào việc liệu các vật chất từ bên dưới bề mặt có bị hoạt động địa chất đẩy lên từ bên dưới hay không.

NASA cho biết có bằng chứng dựa trên kính viễn vọng rằng ít nhất một trong các mặt trăng của sao Thiên Vương là Ariel, có các vật chất chảy trên bề mặt của nó, có thể là từ các núi phun băng hoạt động trong thời gian tương đối gần đây.

Miranda, mặt trăng trong cùng và lớn thứ năm, cũng có những đặc điểm tương đối mới. Điều đó cho thấy nó có thể có đủ nhiệt để duy trì một đại dương.

Tuy nhiên, NASA nói rằng mô hình nhiệt gần đây cho thấy Miranda không có khả năng chứa nước trong một thời gian dài vì nó mất nhiệt quá nhanh và có khả năng bị đóng băng.

Castillo-Rogez cho biết vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về các mặt trăng lớn của sao Thiên Vương và cần phải tiến hành nhiều nghiên cứu hơn nữa.

Castillo-Rogez khẳng định: "Chúng tôi cần phát triển các mô hình mới cho các giả định khác nhau về nguồn gốc của các mặt trăng để hướng dẫn lập kế hoạch cho các quan sát trong tương lai".

Kính viễn vọng không gian James Webb hồi tháng 4 vừa qua đã ghi lại một hình ảnh chưa từng thấy về sao Thiên Vương .

Khi tàu vũ trụ Voyager 2 chụp ảnh sao Thiên Vương vào năm 1986, hành tinh này trông không khác gì một viên bi màu xanh trơ trụi, nhưng quan sát mới từ siêu kính viễn vọng James Webb - được NASA công bố  là một sự tương phản hoàn toàn.

Nó cho thấy một bầu khí quyển năng động, cùng 11 trong số 13 vành đai đã biết của sao Thiên Vương, một số sáng đến mức có phần hòa trộn với nhau. Điều thực sự khiến các nhà khoa học kinh ngạc là camera cận hồng ngoại (NIRCam) của Webb đủ nhạy để ghi lại hai vành đai bụi phía trong cùng của hành tinh, thứ chỉ được nhìn thoáng qua bởi Voyager 2 và gần đây hơn là Đài quan sát Keck với quang học thích ứng tiên tiến.

Hình ảnh mới được phát hành bởi nhóm điều hành James Webb, kính viễn vọng không gian mạnh nhất thế giới được phát triển và điều hành chính bởi NASA có sự hỗ trợ của các cơ quan vũ trụ châu Âu - Canada là ESA và CSA.

Trong hình ảnh mới, được tạo ra nhờ kết hợp dữ liệu hai bộ lọc, có thể thấy được sao Thiên Vương sở hữu lớp chất lỏng băng giá đậm đặc gồm nước, methane và amoniac bên trên một lõi đá nhỏ.

Theo tờ Space, vành đai phát sáng này thực chất là những vòng bụi xung quanh hành tinh, khá giống vòng bụi của sao Thổ nhưng mờ nhạt hơn rất nhiều. Đó cũng là lý do chúng chưa từng được quan sát trước đây dù các tàu vũ trụ và đài thiên văn đã cố gắng tìm hiểu.