Trong nhiệm vụ lâu dài với Sao Thổ, tàu vũ trụ Cassini đã cho chúng ta hình ảnh sau hình ảnh ngoạn mục của Sao Thổ, các vành đai và các mặt trăng Saturn. Những hình ảnh về mặt trăng sao Thổ Enceladus được quan tâm đặc biệt khi tìm kiếm sự sống.
Thoạt nhìn, Enceladus xuất hiện tương tự như các mặt trăng băng giá khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta. Nhưng Cassini đã cho chúng ta thấy Enceladus có thể là một cái nôi cho cuộc sống ngoài trái đất.
Tìm kiếm sự sống của chúng ta trong Hệ mặt trời tập trung vào sự hiện diện của nước lỏng. Có lẽ chúng ta không biết chắc chắn nếu H2O lỏng cần thiết cho sự sống. Nhưng Hệ mặt trời là rất lớn, và nỗ lực để khám phá nó là vô cùng lớn. Vì vậy, bắt đầu tìm kiếm sự sống của chúng tôi với việc tìm kiếm nước lỏng là khôn ngoan. Và trong quá trình tìm kiếm nước lỏng, Enceladus là một mục tiêu trêu ngươi.
Mặc dù Enceladus trông giống như một thế giới băng giá, vô hồn trên bề mặt của nó, nhưng nó lại nằm bên dưới lớp vỏ lạnh lẽo của nó rất thú vị. Enceladus dường như có một đại dương dưới đáy biển, ít nhất là ở vùng cực nam của nó. Và đại dương đó có thể lên tới 10 km. sâu.
Trước khi chúng tôi đi sâu vào vấn đề đó, (xin lỗi), đây là một vài sự thật cơ bản về Enceladus:
- Enceladus là mặt trăng lớn thứ sáu của Sao Thổ
- Enceladus có đường kính khoảng 500 km (Trái đất Mặt trăng có đường kính 3.474 km)
- Enceladus được phát hiện vào năm 1789 bởi William Herschel
- Enceladus là một trong những vật thể phản chiếu nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, do bề mặt băng giá của nó
Năm 2005, Cassini lần đầu tiên phát hiện ra những luồng hơi nước đóng băng phun trào từ vùng cực nam. Được gọi là cryovolcanoes, nghiên cứu tiếp theo về chúng đã xác định rằng chúng là nguồn có khả năng của Saturn Hồi E Ring. Sự tồn tại của các chuỗi này khiến các nhà khoa học nghi ngờ rằng nguồn của chúng là một đại dương dưới bề mặt dưới lớp vỏ băng Enceladus hồi.
Tìm thấy những luồng nước phun trào từ mặt trăng là một chuyện, nhưng nó không chỉ là nước. Nó muối nước mặn. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng các sợi cũng chứa các hợp chất hữu cơ đơn giản. Điều này nâng cao ý tưởng rằng Enceladus có thể chứa chấp sự sống.
Các mạch nước phun không phải là bằng chứng duy nhất cho một đại dương dưới bề mặt trên Enceladus. Vùng cực nam có bề mặt nhẵn, không giống phần còn lại của mặt trăng được đánh dấu bằng các miệng hố. Một cái gì đó phải làm phẳng bề mặt đó, vì gần như không thể là vùng cực nam sẽ không có các miệng hố va chạm.
Năm 2005, Cassini đã phát hiện một vùng ấm áp ở phía nam, ấm hơn nhiều so với có thể do bức xạ mặt trời gây ra. Kết luận duy nhất là Enceladus có một nguồn sưởi ấm bên trong. Nhiệt lượng bên trong đó sẽ tạo ra đủ hoạt động địa chất để xóa các miệng hố va chạm.
Vì vậy, bây giờ, hai điều kiện cho sự tồn tại của sự sống đã được đáp ứng: nước lỏng và nhiệt.
Nguồn nhiệt trên Enceladus là câu hỏi tiếp theo mà các nhà khoa học phải đối mặt. Câu hỏi đó không được giải quyết, và có thể có một số nguồn nhiệt hoạt động cùng nhau. Trong số tất cả các nguồn có thể cho nhiệt, hai là hấp dẫn nhất khi tìm kiếm sự sống: sưởi ấm thủy triều và sưởi ấm phóng xạ.
Sưởi ấm thủy triều là kết quả của lực quay và quỹ đạo. Trong trường hợp Enceladus, các lực này gây ra ma sát được tiêu tan dưới dạng nhiệt. Nhiệt này giữ cho đại dương dưới bề mặt ở dạng lỏng, nhưng không ngăn chặn bề mặt đóng băng rắn.
Sự gia nhiệt phóng xạ được gây ra bởi sự phân rã của các đồng vị phóng xạ. Nếu Enceladus khởi đầu là một khối đá và nếu nó chứa đủ các đồng vị tồn tại trong thời gian ngắn, thì một lượng nhiệt khổng lồ sẽ được tạo ra trong vài triệu năm. Hành động đó sẽ tạo ra một lõi đá được bao quanh bởi băng.
Sau đó, nếu có đủ các đồng vị phóng xạ tồn tại lâu, chúng sẽ tiếp tục sinh nhiệt trong một khoảng thời gian dài hơn nhiều. Tuy nhiên, hệ thống sưởi phóng xạ không đủ bản thân. Cũng sẽ phải sưởi ấm thủy triều.
Thêm bằng chứng cho một đại dương dưới bề mặt lớn vào năm 2014. Cassini và Mạng không gian sâu cung cấp các phép đo hấp dẫn cho thấy đại dương đang ở đó. Các phép đo cho thấy có khả năng là một khu vực, nếu không phải là toàn cầu, đại dương dày khoảng 10 km. Các phép đo cũng cho thấy đại dương nằm dưới một lớp băng dày 30 đến 40 km.
Việc phát hiện ra một đại dương ấm, mặn chứa các phân tử hữu cơ rất hấp dẫn và đã mở rộng ý tưởng của chúng ta về khu vực có thể ở được trong Hệ Mặt trời của chúng ta và ở những nơi khác. Enceladus ở quá xa Mặt trời để dựa vào năng lượng mặt trời để duy trì sự sống. Nếu các mặt trăng có thể tự cung cấp nhiệt thông qua sưởi ấm thủy triều hoặc sưởi ấm phóng xạ, thì vùng có thể ở trong bất kỳ hệ mặt trời nào sẽ không được xác định bởi sự gần gũi với ngôi sao hoặc ngôi sao ở trung tâm.
Nhiệm vụ của Cassini sắp gần kết thúc, và nó lại giành chiến thắng trước Enceladus. Nó nói với chúng tôi tất cả những gì có thể về Enceladus. Nó cùng với các nhiệm vụ trong tương lai để mở rộng hiểu biết của chúng ta về Enceladus.
Nhiều nhiệm vụ đã được nói đến, bao gồm hai nhiệm vụ gợi ý bay qua các luồng và lấy mẫu chúng. Một đề xuất có một mẫu các chuỗi được đưa trở lại Trái đất để nghiên cứu. Hạ cánh trên Enceladus và bằng cách nào đó khoan xuyên qua băng vẫn là một ý tưởng xa vời tốt hơn để lại cho khoa học viễn tưởng, ít nhất là cho đến nay.
Có hay không Enceladus có thể hoặc có chứa sự sống hay không là một câu hỏi đã giành được câu trả lời trong một thời gian dài. Trên thực tế, không phải tất cả các nhà khoa học đều đồng ý rằng có một đại dương lỏng ở đó. Nhưng cho dù nó có hay không có cuộc sống bến cảng, Cassini đã cho phép chúng ta tận hưởng vẻ đẹp trêu ngươi của vật thể xa xôi đó.
