Tàu vũ trụ Cassini của NASA đã chụp được cảnh này về mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, Titan, với các vành đai của Sao Thổ ở phía trước.
(Ảnh: © NASA / JPL / Viện khoa học vũ trụ)
Bầu không khí dày đặc gầm rú trên mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, Titan, có thể đến từ vật liệu hữu cơ nướng trong nội thất của mặt trăng.
Titan mê hoặc các nhà khoa học vì bầu khí quyển dày của nó - phần lớn được tạo ra từ khí nitơ - và các đại dương khí metan và ethane lỏng của nó. Bầu khí quyển của nó dày hơn Trái đất và đó là cơ thể duy nhất của hệ mặt trời với lượng lớn chất lỏng trên bề mặt.
Các phân tử phức tạp trên Titan, bao gồm cả vật liệu hữu cơ - nghĩa là các chất kết hợp với carbon - làm cho nó trở thành một vị trí đầy hứa hẹn cho sự sống phát triển. (Và một nơi gọn gàng để một ngày nào đó khám phá với sự giúp đỡ của tàu ngầm robot.) [Titan Landing Pictures của Huygens Spacecraft]
"Rất nhiều hóa học hữu cơ không nghi ngờ gì xảy ra trên Titan, vì vậy đó là nguồn tò mò không thể phủ nhận", Kelly Miller, nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado, và tác giả chính của công trình mới, cho biết trong một tuyên bố.
"Vì Titan là mặt trăng duy nhất trong hệ mặt trời của chúng ta có bầu khí quyển đáng kể, nên các nhà khoa học đã tự hỏi từ lâu nguồn gốc của nó là gì", Miller nói. "Lý thuyết chính là băng amoniac từ sao chổi đã được chuyển đổi, do tác động hoặc quang hóa, thành nitơ để tạo thành khí quyển Titan. Mặc dù đó vẫn có thể là một quá trình quan trọng, nó bỏ qua những ảnh hưởng của những gì chúng ta biết bây giờ là một phần rất đáng kể sao chổi: vật liệu hữu cơ phức tạp. "
Thành phần của khí quyển Titan không phù hợp với các loại nitơ và các vật liệu khác có trong sao chổi. Thêm vào đó, 5 phần trăm bầu khí quyển của Titan làm bằng khí mê-tan đưa ra một câu hỏi khác: Nó phản ứng nhanh chóng tạo thành các chất hữu cơ rơi xuống bề mặt, vậy nó được bổ sung như thế nào?
Tuyên bố của nhóm Miller đã xem xét dữ liệu mà tàu vũ trụ Rosetta thu thập được về sao chổi 67P / Churyumov-Gerasimenko, tiết lộ rằng sao chổi là một nửa băng, một phần tư đá và một phần tư vật liệu hữu cơ, theo tuyên bố. Những vật liệu đó, có mặt trong hệ mặt trời sơ khai, cũng có thể chế tạo Titan.
"Sao chổi và các thiên thể nguyên thủy trong hệ mặt trời bên ngoài thực sự thú vị bởi vì chúng được cho là các khối xây dựng còn sót lại của hệ mặt trời", Miller nói. "Những cơ thể nhỏ bé đó có thể được hợp nhất thành những cơ thể lớn hơn, như Titan, và vật liệu đá dày đặc, giàu hữu cơ có thể được tìm thấy trong lõi của nó."
Và, theo tính toán của Miller, loại vật chất hữu cơ này trong sao chổi, nếu nó là lõi của Titan, có thể tạo ra các loại khí tương tự như bầu khí quyển của mặt trăng ngày nay. Các mô hình nhiệt của bên trong mặt trăng cho thấy một môi trường khó chịu có thể bổ sung hoặc thậm chí tạo ra phần lớn bầu khí quyển của Titan.
"Nếu bạn nấu một cái gì đó, nó sẽ tạo ra khí", Miller nói. Khoảng một nửa bầu khí quyển nitơ của Titan, và tất cả khí mêtan, có thể đến từ chất hữu cơ nướng trong nội thất ấm áp của mặt trăng, theo bản tuyên bố.
Công trình mới được trình bày chi tiết vào ngày 22 tháng 1 trên Tạp chí Vật lý thiên văn.
