Phát hiện này mở ra hy vọng về sự sống và kiến thức mới.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) dẫn đầu vừa công bố một phát hiện mang tính đột phá trên tạp chí khoa học Science Advances vào tháng 6 năm 2024. Bằng chứng mới cho thấy những hồ và biển lớn trên bề mặt Mặt trăng Titan của Sao Thổ đă được tạo ra bởi sóng, một quá tŕnh tương tự như trên Trái Đất. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có thể xác nhận sự tồn tại của sóng trên một thiên thể khác, mở ra cánh cửa mới để hiểu về khí hậu và địa chất của thế giới bí ẩn này.
Thế giới song sinh bí ẩn
Titan, vệ tinh tự nhiên lớn nhất của Sao Thổ, từ lâu đă là đối tượng nghiên cứu hàng đầu của NASA bởi bề mặt có cấu trúc địa chất giống Trái Đất một cách kỳ lạ. Các h́nh ảnh từ tàu vũ trụ Cassini cho thấy một thế giới có núi, sông, hồ, và biển giống hệt địa cầu. Tuy nhiên, thay v́ nước, chất lỏng trên bề mặt Titan lại là methane và ethane lỏng với nhiệt độ cực kỳ lạnh giá, khoảng -179 độ C. Kích thước của Titan thậm chí c̣n lớn hơn cả Sao Thủy và gấp rưỡi so với Mặt Trăng của chúng ta, khiến nó trở thành một mục tiêu hấp dẫn cho các sứ mệnh khám phá sự sống ngoài Trái Đất.
Trước đây, các nhà khoa học đă đặt ra câu hỏi về cách những hồ và biển này được h́nh thành. Liệu chúng chỉ là những "bồn chứa" tĩnh lặng, hay có một cơ chế động lực nào đó như trên Trái Đất? Câu trả lời nằm ở các dấu vết xói ṃn ven bờ.
Đầm lầy Titan theo ảnh minh hoạ của NASA
Bằng chứng về sóng biển ngoài hành tinh
Để giải mă bí ẩn này, các nhà khoa học đă tạo ra các mô phỏng máy tính phức tạp, sử dụng dữ liệu từ tàu Cassini để phân tích h́nh dạng của hàng trăm đường bờ biển trên Titan. Họ tập trung vào ba kịch bản chính để so sánh: không có xói ṃn, xói ṃn đồng đều và xói ṃn do sóng.
Xói ṃn đồng đều là một quá tŕnh thụ động, nơi chất lỏng ḥa tan vật liệu bờ biển (giống như muối tan trong nước) hoặc bờ biển dần dần sụp đổ dưới sức nặng của chính nó. Xói ṃn do sóng, ngược lại, là một quá tŕnh năng động, nơi năng lượng của sóng biển liên tục tác động và làm biến đổi h́nh dạng bờ biển, tạo ra những đường cong và vũng vịnh đặc trưng.
Kết quả của mô phỏng đă mang lại một phát hiện đầy bất ngờ: Hầu hết các bờ biển của Titan cho thấy bằng chứng của cả hai h́nh thức xói ṃn. Tuy nhiên, các nhà khoa học t́m thấy những cấu trúc đặc trưng chỉ có thể được tạo ra bởi sự xói ṃn do sóng. Điều này đă cung cấp bằng chứng thuyết phục nhất cho thấy sóng biển thực sự tồn tại trên bề mặt Titan, một vấn đề gây tranh căi suốt nhiều năm qua.
TS Rose Palermo, nhà địa chất tại Cục Khảo sát Địa chất Mỹ và là thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: "Phát hiện này cực kỳ quan trọng v́ có sóng nghĩa là có gió mạnh. Quan sát sự xói ṃn do sóng, chúng tôi có thể suy ra cách mà gió thổi trên Titan, từ đó hiểu được cơ chế hoạt động của khí hậu ở đây." Đây là một bước tiến lớn, bởi việc có được dữ liệu trực tiếp về gió và thời tiết trên Titan là vô cùng khó khăn.
Một họa sĩ phác họa Sao Thổ trên bầu trời phía trên một hồ hydrocarbon trên Titan. Đối với mắt người, bầu khí quyển mờ đục, nhưng dưới ánh sáng hồng ngoại, có những "cửa sổ" cho thấy bầu khí quyển trong suốt hơn, như được thể hiện trong tác phẩm này. Ảnh: Gregor Kervina/NASA
Mở ra hy vọng về sự sống và kiến thức mới
Hiểu biết về khí hậu Titan không chỉ giúp các nhà khoa học khám phá thêm về thế giới này mà c̣n gợi mở về khả năng tồn tại của sự sống tiềm năng. Mặc dù bề mặt lạnh giá, nhưng các quan sát từ tàu vũ trụ Cassini đă phát hiện dấu hiệu của vật liệu hữu cơ và quan trọng hơn, một đại dương ngầm chứa nước lỏng bên dưới lớp vỏ băng. NASA tin rằng đại dương ngầm này, với các điều kiện nhiệt độ và áp suất ổn định, có thể là môi trường lư tưởng để hỗ trợ sự sống. Những ǵ diễn ra trên bề mặt, từ khí hậu, gió, đến các chất hữu cơ, chắc chắn sẽ có tác động đến thế giới ngầm này.
Ngoài ra, những phát hiện ở Titan c̣n mang lại lợi ích cho chính Trái Đất. Bằng cách nghiên cứu cách các bờ biển Titan bị xói ṃn mà không có tác động của con người, các nhà khoa học có thể hiểu rơ hơn về các quá tŕnh tự nhiên này. Kiến thức này có thể được áp dụng để quản lư tốt hơn các bờ biển của địa cầu trong tương lai, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang làm thay đổi địa chất ven biển.
Sứ mệnh tiếp theo đến Titan, mang tên Dragonfly, dự kiến sẽ khởi động vào năm 2027. Tàu vũ trụ này sẽ hạ cánh và bay lượn trên bề mặt Titan, thu thập dữ liệu chi tiết hơn về địa chất và thành phần hóa học của nó. Với bằng chứng mới về sóng biển, các nhà khoa học sẽ có thêm những mục tiêu cụ thể để t́m kiếm, giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc giải mă bí ẩn về "thế giới song sinh" này.