Vào tháng 7 năm 2015, NASA Viking Những chân trời mới Nhiệm vụ đã làm nên lịch sử bằng cách trở thành tàu vũ trụ đầu tiên từng thực hiện một chuyến bay với Sao Diêm Vương. Ngoài việc cung cấp cho thế giới những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về thế giới xa xôi này, Những chân trời mới‘Bộ dụng cụ khoa học cũng cung cấp cho các nhà khoa học nhiều thông tin về Sao Diêm Vương - bao gồm các đặc điểm bề mặt, thành phần và bầu khí quyển của nó.
Những hình ảnh tàu vũ trụ chụp trên bề mặt cũng tiết lộ những đặc điểm bất ngờ như lưu vực có tên Sputnik Planitia - thứ mà các nhà khoa học xem là dấu hiệu của một đại dương dưới đáy biển. Trong một nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu từ Đại học Hokkaido dẫn đầu, sự hiện diện của một lớp hydrat clathrate mỏng ở đáy lớp băng Plutoùi sẽ đảm bảo rằng thế giới này có thể hỗ trợ một đại dương.
Những phát hiện này đã được chia sẻ trong một nghiên cứu được công bố gần đây trong Khoa học tự nhiên. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Shunichi Kamata, một nhà nghiên cứu từ Viện nghiên cứu sáng tạo tại Đại học Hokkaido, và bao gồm các thành viên của Viện Công nghệ Tokyo, Đại học California Santa Cruz, Đại học Tokushima, Đại học Osaka và Đại học Kobe.
Sao Diêm Vương có phải là thế giới đại dương không?
Để phá vỡ nó, vị trí và địa hình của Sputnik Planitia cho thấy có khả năng có một đại dương nằm dưới lớp vỏ Sao Diêm, được làm mỏng xung quanh lưu vực này. Tuy nhiên, sự tồn tại của đại dương này không phù hợp với tuổi của hành tinh lùn, được cho là hình thành cùng thời điểm với các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời (từ 4,46 đến 4,6 tỷ năm trước).
Vào thời điểm đó, bất kỳ đại dương nào dưới đáy biển chắc chắn sẽ bị đóng băng và bề mặt bên trong của lớp băng đối diện với đại dương cũng sẽ bị san phẳng. Giải quyết sự không nhất quán này, nhóm nghiên cứu đã xem xét những gì có thể giữ một đại dương chìm dưới sao Diêm Vương ở trạng thái lỏng trong khi vẫn đảm bảo rằng bề mặt bên trong lớp vỏ băng vẫn bị đóng băng và không đồng đều.
Sau đó, họ đưa ra giả thuyết rằng một lớp hydrat cách nhiệt của các dòng hydrat hydrat sẽ giải thích cho điều này - đó là các phân tử khí giống như tinh thể băng, bị giữ lại trong các phân tử nước đóng băng. Những loại phân tử này có độ dẫn nhiệt thấp và do đó có thể cung cấp các đặc tính cách điện. Để kiểm tra lý thuyết này, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một loạt mô phỏng máy tính cố gắng mô hình hóa sự phát triển nhiệt và cấu trúc của nội thất Pluto.
Nhóm nghiên cứu đã mô phỏng hai kịch bản, một kịch bản bao gồm một lớp cách điện và một lớp không, bao gồm một khoảng thời gian quay trở lại sự hình thành của Hệ Mặt trời (khoảng 4,6 tỷ năm trước). Những gì họ tìm thấy là nếu không có lớp khí hydrat, một vùng biển chìm trong Sao Diêm Vương sẽ đóng băng hoàn toàn hàng trăm triệu năm trước. Nhưng với một lớp khí hydrat cung cấp cách nhiệt, nó sẽ vẫn chủ yếu là chất lỏng.
Nhiều cơ hội hơn để tìm cuộc sống?
Như Kamata đã chỉ ra trong một thông cáo báo chí gần đây của Đại học Hokkaido, những phát hiện này đã thúc đẩy trường hợp của nghiên cứu về thế giới đại dương, với mục đích tìm kiếm bằng chứng về sự sống trong các đại dương bên trong. Điều này có thể có nghĩa là có nhiều đại dương trong vũ trụ hơn so với suy nghĩ trước đây, làm cho sự tồn tại của sự sống ngoài trái đất trở nên hợp lý hơn, ông nói.
Họ xác định thêm rằng nếu không có một lớp, sẽ mất khoảng một triệu năm để một lớp băng dày đồng đều hình thành hoàn toàn trên đại dương. Tuy nhiên, với lớp cách điện khí hydrat, sẽ mất hơn một tỷ năm. Những mô phỏng này do đó hỗ trợ khả năng bên dưới Sputnik Planitia, có một đại dương nước lỏng.
Sự tồn tại có thể của một lớp cách điện khí hydrat bên dưới bề mặt của nó có thể có ý nghĩa vượt xa Sao Diêm Vương. Trên mặt trăng, như Callisto, Mimas, Titan, Triton và Ceres, các đại dương dưới đáy biển tồn tại lâu cũng có thể tồn tại. Không giống như Europa, Ganymede và Enceladus, các cơ thể này có thể thiếu đủ nhiệt trong bên trong để duy trì các đại dương, do thiếu hoạt động địa nhiệt hoặc khoảng cách với Mặt trời.
Cấp, tỷ lệ cược rằng có sự sống của vi sinh vật (hoặc một cái gì đó phức tạp hơn) bên dưới bề mặt băng giá của mỗi mặt trăng lớn trong Hệ Mặt trời là không tốt bằng bất kỳ sự kéo dài nào. Nhưng việc biết rằng có nhiều mặt trăng ngoài kia có thể có các đại dương dưới đáy biển làm tăng tỷ lệ tìm thấy sự sống bên trong ít nhất một trong số chúng.
