MẶT TRĂNG TITAN CỦA SAO THỔ Có THỂ Có 'HỒ MA' Và HANG ĐỘNG

Send

(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS)

Hình dung một thế giới nơi mưa rơi, tập hợp trong hồ và ao, thấm vào đá xung quanh và bốc hơi đi, chỉ để lại rơi. Chỉ có một nhược điểm: Thế giới là mặt trăng của Sao Thổ, Titan, nơi mưa không phải là nước; đó là khí metan lỏng.

Hai bài báo mới khám phá cách "vòng tuần hoàn nước" vô cùng quen thuộc này xuất hiện trên bề mặt Titan. Để làm như vậy, hai nhóm nghiên cứu riêng biệt đã chuyển sang dữ liệu từ Nhiệm vụ Cassini, đã kết thúc thời gian lưu lại tại hệ thống Sao Thổ ở Tháng 9 năm 2017. Tàu vũ trụ đã bay qua mặt trăng khổng lồ hơn 100 lần, thu thập những quan sát quan trọng về thế giới kỳ lạ này khi nó làm như vậy.

Một số quan sát cho thấy các nhà khoa học một điều thực sự phi thường: cái nhìn thoáng qua đầu tiên của họ về chất lỏng, thay vì chỉ là bóng ma của các tính năng chất lỏng như vậy. "Titan là thế giới duy nhất ngoài Trái đất nơi chúng ta nhìn thấy các chất lỏng trên bề mặt", Rosaly Lopes, một nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, người làm việc trong nhiệm vụ Cassini nhưng không tham gia vào một trong những bài báo mới. "Một số người trong chúng ta thích gọi Titan là Trái đất của hệ mặt trời bên ngoài."

"Titan là mặt trăng thú vị nhất trong hệ mặt trời. Tôi nghĩ điều đó mang lại cho tôi một số kẻ thù, nhưng tôi nghĩ nó thực sự đúng", Shannon MacKenzie, tác giả chính của một trong những nghiên cứu mới và một nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins , nói với Space.com. Nhưng điều đó không có nghĩa là mặt trăng đơn giản. "Titan ném cho chúng tôi rất nhiều đường cong," cô nói.

Nghiên cứu của MacKenzie phân tích một đường cong tiềm năng: ba đặc điểm nhỏ dường như là hồ chứa đầy chất lỏng khi Cassini lần đầu tiên phát hiện ra chúng, nhưng dường như đã cạn kiệt vào thời điểm tàu vũ trụ quay trở lại khu vực. Các quan sát cho thấy chất lỏng bay hơi hoặc thấm vào bề mặt hành tinh xung quanh.

Những "hồ ma" này có thể là bằng chứng của thay đổi theo mùa trên mặt trăng, MacKenzie và các đồng tác giả của cô tin tưởng. (Bảy năm Trái đất trôi qua giữa hai lần quan sát khu vực của tàu vũ trụ, trong đó bán cầu bắc của mặt trăng chuyển từ mùa đông sang mùa xuân.)

Nhưng tình huống có thể không hoàn toàn đơn giản, vì hai bộ quan sát được chụp bằng các dụng cụ khác nhau. Cassini được chế tạo để thu thập dữ liệu bằng thiết bị radar hoặc camera ánh sáng hồng ngoại và hình ảnh của nó, nhưng không phải cả hai cùng một lúc. Và trong chuyến đi đầu tiên của tàu vũ trụ, khu vực này quá tối để sử dụng máy ảnh.

Vì vậy, MacKenzie và các đồng nghiệp của cô đã phải tính đến sự thay đổi trong các công cụ như một biến số tiềm năng. Nhưng cô ấy vẫn tự tin rằng có gì đó khác biệt trong hai lần vượt qua, và điều đó khá hợp lý rằng chất lỏng đã ở đó, rồi biến mất. Ngay cả khi các tín hiệu khác nhau trên hai con ruồi được gây ra bởi một số hiện tượng khác, MacKenzie cho biết cô vẫn bị thu hút bởi những gì có thể cho chúng ta biết về mặt trăng kỳ lạ, một trong những ứng cử viên đáng tin cậy của các nhà khoa học về sự sống có thể ẩn nấp ngoài Trái đất.

"Nếu chúng ta thay vào đó nhìn vào một số vật liệu mới được xác định trên bề mặt, thì điều đó cũng thú vị, bởi vì các trầm tích trên Titan thực sự quan trọng đối với hóa học prebiotic", MacKenzie nói.

Nhưng mặc dù MacKenzie chỉ tập trung vào ba hồ nhỏ dường như đã biến mất, rất nhiều hồ vẫn có thể nhìn thấy trong các quan sát của Cassini về khu vực. Trong bài báo thứ hai được công bố hôm nay, các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu radar để nghiên cứu một số hồ lớn hơn nhiều.

Trong lần vượt qua Titan cuối cùng của Cassini vào tháng 4 năm 2017, tàu vũ trụ đã được lập trình để thu thập một loại dữ liệu rất cụ thể, được gọi là đo độ cao, trên khu vực hồ để đo chiều cao của các chất khác nhau. Marco Mastrogiuseppe, một nhà khoa học hành tinh tại Caltech, đã sử dụng dữ liệu tương tự để đo lường độ sâu của một số vùng biển Titan, các khối chất lỏng lớn hơn nhiều, và nhóm Cassini hy vọng anh ta sẽ có thể làm điều tương tự với các hồ.

Mastrogiuseppe và các đồng nghiệp của ông đã làm như vậy trong bài báo mới của họ, xác định đáy hồ sâu hơn 328 feet (100 mét) và xác định rằng nội dung của chúng bị chi phối bởi chất lỏng mêtan. "Chúng tôi nhận ra rằng về cơ bản thành phần của các hồ rất, rất giống với một trong những con ngựa, của biển", ông nói. "Chúng tôi tin rằng những cơ thể này được nuôi dưỡng bởi những cơn mưa địa phương và sau đó những lưu vực này, chúng thoát chất lỏng."

Điều đó cho thấy rằng bên dưới bề mặt của Titan, mặt trăng có thể chứa một đặc điểm khác gợi nhớ đến Trái đất: hang động. Trên trái đất, nhiều hang động được hình thành do nước hòa tan các loại đá xung quanh như đá vôi, để lại một loại cảnh quan gọi là karst, đặc trưng bởi suối, tầng ngậm nước, hang động và hố sụt.

Các nhà nghiên cứu nghiên cứu khu vực hồ Titan cho rằng họ thấy các đặc điểm kiểu karst tương tự. Họ cũng không phát hiện ra các kênh kết nối tất cả tính năng chất lỏng khác nhau, đó là lý do tại sao Mastrogiuseppe và những người khác nghi ngờ rằng một số chất lỏng có thể đang thấm vào địa hình xung quanh, giống như các hệ thống karst ở đây trên Trái đất.

"Titan thực sự là thế giới này có địa chất tương tự Trái đất và nghiên cứu sự tương tác giữa các vật thể lỏng và địa chất là điều mà trước đây chúng ta chưa thể làm được", Lopes nói. Các nghiên cứu mới bắt đầu thực hiện điều đó bằng cách thấy những tương tác đó diễn ra trực tiếp trên một cơ thể hành tinh khác.

Tất nhiên, rất khó để nghiên cứu các tương tác này cho đến nay, trên một thế giới chưa bao giờ là trọng tâm chính của một nhiệm vụ. "Chúng tôi đã nói về những nhiệm vụ có thể xảy ra với những nhà thám hiểm robot có thể bò xuống ống dung nham và hang động trên mặt trăng và sao Hỏa, "Lopes nói." Trong tương lai chúng ta có thể gửi một trong số chúng để bò xuống địa hình này và vào các hang động và tìm hiểu những gì bên dưới đó không? "

Nhiệm vụ như vậy có thể sẽ không xảy ra bất cứ lúc nào sớm, nhưng NASA đang nghiêm túc xem xét một dự án có tên con chuồn chuồn đó sẽ hạ cánh một máy bay không người lái trên mặt trăng kỳ lạ. Nếu được chọn, nhiệm vụ sẽ khởi động vào năm 2025 và đến Titan chín năm sau. Và nếu NASA không chọn Dragonfly, rất có thể sẽ có một khái niệm nhiệm vụ khác xuất hiện. "Titan thật tuyệt khi không quay trở lại," MacKenzie nói.

Cả hai MacKenzie'cát MastrogiuseppeCác bài báo đã được xuất bản ngày hôm nay (15 tháng 4) trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên.