Mô tả của một nghệ sĩ về tàu vũ trụ Cassini của NASA bay qua các chùm bắn ra từ mặt trăng Enceladus của sao Thổ.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech)
Một trong những yếu tố chính quyết định thế giới nào có thể tổ chức sự sống có thể nằm trong chuyển động của đại dương.
Ngay bây giờ, tính toán chuyển động đó là một thách thức. Rốt cuộc, các nhà khoa học không thể nhúng ngón chân vào nước. Nhưng nghiên cứu mới thu thập thông tin về bốn trong số những điều hấp dẫn nhất thế giới đại dương để thông báo cho các mô hình về những gì đại dương dưới đáy biển của họ có thể đang làm.
"Những đại dương này thực sự rất thú vị đối với chính họ", Krista Soderlund, một chuyên gia về động lực học chất lỏng hành tinh tại Đại học Texas ở Austin và là tác giả của nghiên cứu mới, nói với Space.com. "Bạn thường bị thu hút đầu tiên vào một vệ tinh bởi những gì nó trông giống như trên bề mặt của nó, nhưng tôi nghĩ rằng những gì đang diễn ra bên dưới bề mặt cũng thú vị và hấp dẫn. "
Và theo tính toán mới của cô, thực sự có rất nhiều điều đang diễn ra bên dưới bề mặt của các mặt trăng băng giá của hệ mặt trời. Soderlund tập trung vào các mặt trăng của sao Mộc Châu Âu và Ganymede và trên mặt trăng của sao Thổ Enceladus và Titan.
Trong mỗi trường hợp, cô cố gắng hiểu các yếu tố như tốc độ quay của thế giới, độ dày của lớp băng và mật độ nước biển của nó có thể ảnh hưởng đến lượng nước di chuyển xung quanh các đại dương ẩn.
Tính toán của cô cho thấy các đại dương trên Enceladus và có lẽ Titan có thể lưu trữ các dòng chảy trong các dải xen kẽ và dòng nhiệt đặc biệt mạnh gần các cực. Mặt khác, Europa, vì độ xoáy của nó ít hơn một yếu tố, dường như thể hiện dòng nhiệt đáng chú ý nhất gần xích đạo của nó. (Các nhà khoa học không biết đủ về Ganymede để hoàn toàn giải quyết trên một mô hình hiện tại đại dương cụ thể.)
Dự đoán hoạt động như vậy bên trong các mặt trăng băng giá là một chỉ báo đầy hứa hẹn cho những người tự hỏi liệu các đại dương như vậy có thể là nhà của sự sống hay không. "Khi chúng tôi nghĩ về động lực học đại dương, nó thực sự quan trọng đối với khả năng cư trú", Alyssa Rhoden, một nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Tây Nam tập trung vào vỏ băng, nói với Space.com. Rhoden không tham gia vào nghiên cứu mới nhưng đang dẫn đầu một mạng lưới mới cho nghiên cứu về thế giới đại dương. "Nó cho chúng ta cảm giác về sự xoáy và xoáy đó đang diễn ra như thế nào và làm thế nào bạn có được chất dinh dưỡng từ nơi này đến nơi khác, cách bạn di chuyển năng lượng từ nơi này sang nơi khác."
Nhiều xoáy và xoáy có nghĩa là tỷ lệ cược tốt hơn mà thành phần của cuộc sống thực sự có thể va chạm. Nhưng mặc dù công việc mà Soderlund đã cố gắng tìm hiểu những đại dương ẩn giấu này, kết quả vẫn là một tiếng vang về những gì có thể xảy ra trên những thế giới này.
Đó là thách thức chung của mô hình hóa như một cách tiếp cận khoa học: một mô hình sẽ không bao giờ phức tạp hay toàn diện như thực tế. "Tất cả các mô hình của chúng tôi đều sai, tất cả đều sai", Rhoden nói. "Bởi vì chúng tôi thực sự không thể mô hình hóa mọi thứ."
Nhưng nhận được nhiều dữ liệu hơn về các mặt trăng và đại dương ẩn của chúng sẽ tinh chỉnh các mô hình này, Rhoden nói, và điều đó không nhất thiết phải lấy mẫu trực tiếp các đại dương - mặc dù không cần phải nói, các nhà khoa học rất thích làm điều đó.
Rất lâu trước khi những chiến công như vậy là có thể, một nhiệm vụ khác, các nhà khoa học có thể chuyển sang Europa Clip của NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Sao Mộc Icy Moons Explorer (JUICE), cả hai dự kiến ra mắt vào những năm 2020.
Soderlund thuộc nhóm đằng sau một trong những Europa clipCác nhạc cụ, Radar để đánh giá và âm thanh Europa: Thiết bị đại dương đến gần bề mặt, hoặc LÝ DO. Vì động lực của một đại dương ảnh hưởng đến lớp băng bên trên nó, dữ liệu REASON sẽ giúp các nhà khoa học bác bỏ một số giả thuyết về hoạt động của đại dương Europa, cô nói.
Nếu dự đoán của cô rằng dòng nhiệt mạnh nhất trong đại dương của Europa ở xích đạo là chính xác, chẳng hạn, lớp băng của mặt trăng sẽ mỏng hơn ở đó. Đó là một cách tiếp cận biến sự khó chịu lớn của một tảng băng chặn tầm nhìn trực tiếp của đối tượng nghiên cứu của bạn thành một công cụ và nhận ra cách thức các đại dương kỳ lạ này phải được kết nối với môi trường xung quanh - giống như sự thật ở đây trên Trái đất.
Soderlund nói: "Thực tế là chúng tôi dự đoán rằng chúng có dòng hải lưu mạnh trong chính nó khá thú vị, kể từ đó, nó không chỉ là một khối nước thực sự thụ động, nó thực sự có một số đặc điểm thú vị, hấp dẫn và thú vị". "Nó giống như của chúng ta Đại dương trái đất về mặt đó, nơi có rất nhiều thứ đang diễn ra. "
Nghiên cứu được mô tả trong một tờ giấy xuất bản vào ngày 29 tháng 7 trên tạp chí Geophysical Research Letters.
- Hình ảnh: Europa, Mặt trăng băng giá bí ẩn của Sao Mộc
- Video vệ tinh mê hoặc chụp cảnh huyền diệu của trái đất
- Đại dương chôn vùi Europa Europa có thể trồi lên mặt nước (Video)
