Các nhà khoa học đã dự đoán sự hiện diện và chuyển động của các dòng hải lưu trong đại dương rộng lớn dưới bề mặt của mặt trăng Enceladus của Sao Thổ. Mặt trăng, được bao bọc trong lớp băng dày 20 km (12.4 dặm), là một trong những triển vọng hứa hẹn nhất trong cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất đang diễn ra.
Trong suốt sứ mệnh kéo dài 13 năm của mình, NASA hiện đã nghỉ hưu tàu vũ trụ Cassini được giao nhiệm vụ khám phá những bí mật của hệ thống Sao Thổ. Trong thời gian này, mặt trăng băng giá nhỏ bé của Enceladus đã thu hút sự chú ý của cả cộng đồng khoa học và công chúng nói chung.
Tàu thăm dò đơn độc được quan sát như những chùm vật chất bật ra và nhảy cao vào không gian từ những vùng đất rộng lớn được gọi là “Sọc hổ” đánh dấu vùng cực nam của mặt trăng. Vật liệu này được lấy từ một đại dương dưới bề mặt toàn cầu được cho là ẩn giấu bên dưới lớp vỏ băng giá của Enceladus. Và vương quốc băng giá này được nhiều nhà khoa học hành tinh coi là một trong những nơi tốt nhất trong hệ mặt trời của chúng ta để săn lùng sự sống ngoài Trái đất.
Tuy nhiên, vùng nước này có rất ít điểm chung với các đại dương đa dạng và giàu dinh dưỡng được tìm thấy trên Trái đất. Bên dưới lớp băng dày, đại dương của Enceladus được cho là cực kỳ sâu so với vùng nước tương đối nông trên thế giới quê hương chúng ta. Nó có thể kéo dài hơn 30 km (18.6 dặm) từ mặt dưới của lớp vỏ băng giá đến đỉnh của lõi rắn.
Động lực sưởi ấm của nó cũng hoàn toàn khác nhau. Đại dương ẩn giấu của mặt trăng không nhận được hơi ấm từ tia sáng mặt trời, như trường hợp trên Trái đất. Thay vào đó, đại dương gần mặt dưới của lớp vỏ băng bị lạnh đi, trong khi vùng nước ở tầng sâu nhất của đại dương được làm ấm lên nhờ nhiệt từ lõi vệ tinh.
Enceladus cũng được cho là có bản chất tương đối đồng nhất – hoặc đồng nhất toàn cầu – ngoại trừ việc trộn nước hạn chế do sự chênh lệch nhiệt độ gần lõi mặt trăng. Một nghiên cứu mới được công bố đã thách thức quan điểm này và làm sáng tỏ cách các dòng hải lưu có thể tồn tại trong đại dương ngoài hành tinh của Enceladus và những dòng hải lưu này có thể ảnh hưởng đến triển vọng của sự sống như thế nào.
Các nhà khoa học của Caltech thực hiện nghiên cứu này đã dựa trên các phép đo mặt trăng do tàu vũ trụ Cassini thực hiện và nghiên cứu liên quan đến cách tương tác giữa nước lỏng và băng có thể thúc đẩy sự hòa trộn của đại dương.
Khi nước biển đóng băng, nó giải phóng muối, khiến nước xung quanh nặng hơn và khiến nước chìm xuống. Quá trình này bị đảo ngược ở những vùng băng đang tan chảy tích cực. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng logic này và áp dụng nó vào vùng biển Enceladus, sử dụng mô hình máy tính dựa trên dữ liệu Cassini. Dữ liệu đó bao gồm các chi tiết liên quan đến độ dày của lớp vỏ băng của mặt trăng thay đổi như thế nào, với lớp vỏ mỏng hơn ở hai cực và rộng nhất ở xích đạo.
Những biến thể đó cho thấy lớp vỏ đang tan chảy ở các vùng cực, trong khi lớp vỏ ở xích đạo đang được củng cố bằng nước đóng băng. Theo mô phỏng của các nhà nghiên cứu, điều này có thể tạo ra một vòng tuần hoàn nước do muối điều khiển di chuyển từ cực đến xích đạo.
Việc bổ sung chuyển động như vậy của nước, cùng với sự pha trộn do nhiệt độ lõi gây ra được đề xuất trong các nghiên cứu trước đây, vẽ ra một cái nhìn phức tạp hơn về động lực học diễn ra trong các đại dương của Enceladus.
Hơn nữa, dòng điện tuần hoàn từ cực đến xích đạo có thể ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt và chất dinh dưỡng trên toàn cầu, từ đó có thể giúp các nhà sinh vật học vũ trụ thu hẹp những phần nào của đại dương dưới bề mặt có thể phù hợp để tổ chức sự sống.
Bài báo đã được xuất bản trên tạp chí Thiên nhiên.
nguồn: Caltech
Coinsmart. Đặt cạnh Bitcoin-Börse ở Europa
Nguồn: https://newatlas.com/space/enceladus-saturn-moon-ocean-currents/
