Các mạch nước và băng hoạt động trên Enceladus hiện được cho là phun ra từ một đại dương lỏng, rộng khắp hành tinh bên dưới lớp vỏ băng giá mặt trăng này.
Hình ảnh tàu vũ trụ Cassini từ năm 2010 của Sao Thổ Mặt trăng Enceladus. Mặt trăng có đèn nền, với đường viền tối màu lên ngôi bởi các tia sáng phát ra từ vùng cực nam. Lưu ý rằng có một số máy bay phản lực riêng biệt, hoặc bộ máy bay phản lực, phát ra từ các khe nứt được các nhà khoa học gọi là sọc hổ hổ. Hình ảnh qua NASA / JPL / SSI
Tuần này (ngày 15 tháng 9 năm 2015), các nhà khoa học tuyên bố rằng, vâng, một đại dương toàn cầu tồn tại bên dưới lớp vỏ băng giá của Sao Thổ mặt trăng Enceladus.
Tàu vũ trụ Cassini bắt đầu quay quanh hệ thống Sao Thổ năm 2004, dệt vào và trong số nhiều mặt trăng của nó, và vào năm 2006, Cassini đã gửi những hình ảnh đáng kinh ngạc trở lại Trái đất cho thấy Enceladus phun ra hơi nước và băng từ các vết nứt ở Nam Cực của nó. Các gãy xương sau đó được đặt tên là sọc hổ bởi các nhà khoa học, và các khối nước và băng được gọi là mạch nước phun. Các phép đo độ mặn của các mạch nước phun trong năm 2009 cho thấy chúng phải phun ra từ một bể chứa chất lỏng dưới lòng đất. Đầu năm 2014, các nhà khoa học đã công bố một mô hình địa vật lý cho một đại dương ẩn giấu bên trong Enceladus, dựa trên một phân tích về lực hấp dẫn của Enceladus hồi trên tàu vũ trụ Cassini. Vào giữa năm 2014 - một lần nữa sử dụng dữ liệu từ Cassini - một bản đồ gồm 101 mạch nước phun khác nhau phun ra từ bề mặt Enceladus, đã xác nhận ý tưởng về một lượng lớn khu vực hoặc toàn cầu đại dương.
Bây giờ, nó hướng về khía cạnh toàn cầu của đại dương đã được chứng minh, và một lần nữa, nó lại là tàu vũ trụ Cassini đã cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn sâu sắc này. Họ đã phát hiện ra rằng Enceladus có một chút lung lay - được gọi là hiệu chuẩn - vì nó quay quanh Sao Thổ, mà chúng chỉ có thể giải thích nếu lớp vỏ bên ngoài nổi tự do từ lõi bên trong. Điều này có nghĩa là một đại dương dưới bề mặt băng giá Enceladus, họ nói. Tác phẩm này được công bố trực tuyến trong tháng này trên tạp chí Icarus.
Matthew Tiscareno ở Mountain View, California - người có vai trò trong công việc này là phát triển một loạt các mô hình máy tính mô tả sự chao đảo quan sát của Enceladus - cho biết trong một tuyên bố từ cơ sở tại nhà của ông, Viện SETI:
Nếu bề mặt và lõi được kết nối cứng nhắc, lõi sẽ cung cấp trọng lượng chết lớn đến mức độ lắc lư sẽ nhỏ hơn nhiều so với chúng ta quan sát được. Điều này chứng tỏ rằng phải có một lớp chất lỏng toàn cầu ngăn cách bề mặt với lõi.
Khám phá thú vị này mở rộng khu vực có thể sinh sống của Enceladus từ một vùng biển dưới Nam Cực đến tất cả Enceladus.
Bản chất toàn cầu của đại dương có thể cho chúng ta biết rằng nó đã tồn tại trong một thời gian dài và đang được duy trì bởi các hiệu ứng toàn cầu mạnh mẽ, điều này cũng đáng khích lệ từ quan điểm về khả năng cư trú.
Tác giả của phần bên trong mặt trăng Sao Thổ Enceladus cho thấy một đại dương nước lỏng toàn cầu giữa lõi đá và lớp băng giá của nó. Độ dày của các lớp hiển thị không theo tỷ lệ. Hình ảnh thông qua NASA / JPL-Caltech.
Peter Thomas, một thành viên nhóm hình ảnh Cassini tại Đại học Cornell, Ithaca, New York là tác giả chính của nghiên cứu mới. Nhóm của ông đã thử nghiệm các mô hình máy tính Tiscareno, với hàng trăm hình ảnh Cassini, được chụp trên bề mặt Enceladus, ở các thời điểm khác nhau và từ các góc độ khác nhau, để tìm ra sự phù hợp nhất với các quan sát với độ chính xác cực cao. Một tuyên bố từ Cornell đã giải thích rằng:
Với mỗi lần vượt qua nhiếp ảnh của Cassini, Thomas và những người khác đã xác định chính xác và đo lường các đặc điểm địa hình của Enceladusát - khoảng 5,800 điểm - bằng tay.
Một sự chao đảo nhẹ, khoảng một phần mười độ, đã được phát hiện, nhưng ngay cả chuyển động nhỏ này cũng lớn hơn nhiều so với khi lớp vỏ bề mặt được kết nối chắc chắn với lõi đá vệ tinh.
Do đó, các nhà khoa học xác định rằng vệ tinh phải có lớp chất lỏng toàn cầu, rộng hơn nhiều so với chất lỏng khu vực được suy ra trước đây ’dưới biển ở Nam Cực.
Mạch nước phun trên Enceladus. Các mạch nước phun trên Enceladus được phát hiện vào năm 2012 để dội nước xuống Sao Thổ. Hình ảnh thông qua NASA / JPL / Viện Khoa học Vũ trụ.
Các nhà khoa học chỉ ra rằng các mạch nước phun cung cấp các mẫu từ đại dương ẩn này đến bề mặt Enceladus, thường xuyên. Họ nói rằng điều đó làm cho Enceladus trở thành một ứng cử viên hàng đầu trong cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Mặc dù một số thế giới hiện được cho là có các đại dương chìm dưới đáy biển, Enceladus chỉ tham gia Jupiter Moon moon Europa (gần đây được chọn là điểm đến của sứ mệnh hàng đầu tiếp theo của NASA) trong việc có một đại dương ngoài trái đất được biết là giao tiếp với bề mặt của nó.
Carolyn Porco, trưởng nhóm hình ảnh Cassini tại Viện Khoa học Vũ trụ, Boulder, Colorado, và học giả thỉnh giảng tại Đại học California, Berkeley, cũng là đồng tác giả của bài báo mới này. Cô ấy nói:
Đây là một bước quan trọng vượt xa những gì chúng ta đã hiểu về mặt trăng này trước đây và nó cho thấy những khám phá sâu sắc mà chúng ta có thể thực hiện với các nhiệm vụ quỹ đạo tồn tại lâu dài cho các hành tinh khác.
Quang cảnh quỹ đạo Enceladus sườn (được tô màu đỏ) từ phía trên cực bắc Saturn. Hình ảnh được tạo bằng en: Phần mềm Celestia, qua Wikimedia Commons.
Điểm mấu chốt: Enceladus - một mặt trăng của hành tinh Sao Thổ - có các mạch nước và băng hoạt động trên bề mặt của nó, được tàu vũ trụ Cassini phát hiện vào năm 2006. Kể từ khám phá đó, các nhà khoa học đã suy đoán về nguồn gốc của các mạch nước phun. Tuần này (15 tháng 9 năm 2015), họ đã thông báo rằng các mạch nước phun ra từ một đại dương lỏng, rộng khắp hành tinh bên dưới lớp vỏ băng giá trên mặt trăng Sao Thổ hấp dẫn này.