Các mạch nước phun trên mặt trăng Enceladus của Sao Thổ có thể không đến từ đại dương dưới lòng đất của nó
Geysers trên Enceladus có thể không từ đại dương ngầm, mà từ bề mặt băng tan chảy nhờ ma sát.
Các cột nước phun trào từ mặt trăng Enceladus, một vệ tinh của Sao Thổ, từ lâu đã được xem như một dấu hiệu có thể có sự sống trong hệ mặt trời của chúng ta. NASA đã phát hiện ra các cột nước này vào năm 2005 thông qua tàu vũ trụ Cassini, và ban đầu người ta nghĩ rằng các cột này đến từ một đại dương ngầm dưới bề mặt băng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới từ Đại học Dartmouth đã đặt ra thách thức cho giả thuyết này.
Nhóm nghiên cứu ở Dartmouth cho rằng có hai vấn đề chính với giả thuyết về đại dương ngầm: trước hết là làm thế nào một vết nứt có thể cắt xuyên qua lớp băng dày của Enceladus; và thứ hai, nếu giả thiết là chính xác, thì làm sao nước từ đại dương sâu có thể đi lên thông qua vết nứt đó. Thay vì vậy, nhóm nghiên cứu đề xuất rằng nhiệt ma sát do sự cọ xát của băng có thể tạo ra "vùng hỗn hợp" này.
Khi muối trong lớp vỏ băng của mặt trăng làm giảm nhiệt độ làm tan băng, kết hợp với nhiệt ma sát, một hỗn hợp băng tan không hoàn toàn và nước mặn có thể được hình thành. Điều này cung cấp một nguồn nước gần như là lỏng cho các cột phun trào. Nhóm nghiên cứu tin rằng việc cột nước xuất hiện có liên quan đến các "vết đôi" xung quanh những vết nứt trên Enceladus, cung cấp bằng chứng thêm cho quá trình sinh nhiệt do ma sát này.
Bên cạnh đó, một phần khác mà nhóm nghiên cứu đã phân tích là tỷ lệ khí trong các cột nước được Cassini phát hiện, đặc biệt là hydro. Họ cho rằng tỷ lệ này có thể được giải thích do sự hòa tan một phần của clathrate - cấu trúc tinh thể hình thành trong băng và đá, có khả năng bẫy khí lại. Quá trình tan chảy một phần có thể cho phép hydro thoát ra trong khi vẫn giữ được cacbon dioxide và mêtan, dẫn đến tỷ lệ hydro cao hơn được thấy trong các cột phun trào.
Giả thuyết về "vùng hỗn hợp" này tạo ra nhiều câu hỏi nghiên cứu hơn, chẳng hạn như cách mà các muối, hạt nano và clathrate khí được bổ sung trong thời gian dài để duy trì đủ lượng cho các cột phun trào. Điều này thể hiện một bước quan trọng trong sự hiểu biết của con người về hành tinh và hệ mặt trời của chúng ta, đồng thời mở ra các hướng nghiên cứu mới cho việc khám phá vũ trụ.
Nguồn: NASA, Dartmouth College, Geophysical Research Letters.