Mặt trăng băng giá của sao Mộc Europa có thể phát sáng trong bóng tối. Một nghiên cứu mới đã đưa ra lời giải thích về hiện tượng này.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng môi trường bức xạ cường độ cao của sao Mộc có thể làm phát sáng lớp vỏ băng giá của Europa, lớp vỏ này bao phủ lên một đại dương nước mặn khổng lồ, có thể sinh sống được.
Tác giả chính của nghiên cứu Murthy Gudipati, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở Nam California, cho biết: “Nếu Europa không bị bức xạ này, nó sẽ trông giống như cách mặt trăng của chúng ta hiển thị - tối ở phía mặt bị che khuất. Nhưng vì bị bức xạ từ sao Mộc bắn phá nên nó có thể phát sáng trong bóng tối”.
Gudipati và nhóm của ông bắt đầu nghiên cứu cách các phân tử hữu cơ trong lớp vỏ băng của Europa bị ảnh hưởng bởi các hạt tích điện cực nhanh phóng ra xung quanh sao Mộc do bị mắc kẹt và được tăng tốc bởi từ trường mạnh mẽ của hành tinh này.
Các nhà nghiên cứu đã chế tạo một thiết bị có tên là Phòng băng để Thử nghiệm Môi trường Bức xạ và Điện tử Năng lượng Cao của Europa. Để kiểm tra tác động của bức xạ, họ đã chiếu chùm tia điện tử lên bề mặt Europa mô phỏng bao gồm băng nước và các loại muối khác nhau, bao gồm natri clorua và magie sunfat.
Bức xạ làm cho các mẫu Europa phát sáng. Các nhà nghiên cứu cho biết điều này không quá ngạc nhiên. Khi các hạt chuyển động nhanh thâm nhập vào mẫu, chúng sẽ kích thích các phân tử ngay dưới bề mặt và tạo ra ánh sáng.
Đồng tác giả nghiên cứu Bryana Henderson, cũng của JPL, cho biết trong cùng một tuyên bố: “Nhưng chúng tôi chưa bao giờ tưởng tượng rằng những gì chúng tôi nhìn thấy không phải là cuối cùng. Khi chúng tôi thử các chế phẩm băng mới, ánh sáng trông khác hẳn. Và tất cả chúng tôi chỉ chăm chú nhìn vào nó một lúc rồi nói, 'Cái này mới, đúng không? Đây chắc chắn là một ánh sáng khác?’ Vì vậy, chúng tôi đã hướng một máy quang phổ vào nó và mỗi loại băng có một quang phổ khác nhau”.
Sự phát sáng sẽ không thể nhìn thấy tại mặt được chiếu sáng bởi ánh sáng Mặt trời của Europa.
Ngoài ra, các thành viên nhóm nghiên cứu cho biết màu sắc và cường độ của nó có thể tiết lộ những chi tiết chính về thành phần của lớp vỏ băng giá của Europa.
Và, bởi vì nước từ đại dương bị chôn vùi của Europa có thể đi đến bề mặt của mặt trăng ở nhiều nơi, "thành phần thay đổi như thế nào có thể cho chúng ta manh mối về việc liệu Europa có chứa đựng những điều kiện thích hợp cho sự sống hay không", Gudipati nói.
Các thành viên trong nhóm cho biết sự biến đổi màu sắc có thể từ hơi xanh đến trắng, tùy thuộc vào thành phần bề mặt.
Các nhà khoa học có thể quan sát sự phát sáng gần tương đối sớm nhờ tàu thăm dò Europa Clipper của NASA, dự kiến phóng vào giữa những năm 2020. Clipper sẽ quay quanh sao Mộc nhưng xem xét kỹ lưỡng Europa, thu thập dữ liệu giúp các nhà nghiên cứu đánh giá khả năng sinh sống của mặt trăng và lên kế hoạch săn lùng sự sống cho một sứ mệnh tàu đổ bộ Europa.
Các quan chức NASA cho biết nhóm Clipper đang xem xét kết quả của nghiên cứu mới để xác định xem liệu sự phát sáng của Europa có thể được phát hiện bằng các thiết bị của tàu vũ trụ hay không.
Gudipati nói: "Việc bạn ở trong phòng thí nghiệm và nói, ‘Chúng ta có thể tìm thấy cái này khi chúng ta đến đó’. Nhưng nghiên cứu thông thường thì ngược lại - bạn lên đó và tìm thấy thứ gì đó và cố gắng giải thích nó trong phòng thí nghiệm. Nhưng dự đoán của chúng tôi thu được từ một quan sát đơn giản, và đó là những gì khoa học hướng tới”.
Nghiên cứu được công bố trực tuyến vào ngày 9 tháng 11 trên tạp chí Nature Astronomy.
Văn Thiện
Theo Space.com
