Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA vừa phát hiện bằng chứng đầu tiên về carbon trên mặt trăng băng giá Europa của sao Mộc, Space thông tin.

Cụ thể, "mắt thần" gần 10 tỷ đô của NASA đã xác định được carbon dioxide (CO2) có nguồn gốc từ các đại dương lỏng có vị mặn của vệ tinh Europa của sao Mộc.

Các nhà khoa học đã biết từ lâu rằng có các đại dương nước nằm bên dưới lớp vỏ băng giá của Europa nhưng họ không biết liệu các đại dương này có đủ chất hóa học để hỗ trợ sự sống hay không.

Đồ họa này hiển thị bản đồ bề mặt Europa với NIRCam (Camera cận hồng ngoại) trong bảng đầu tiên và các bản đồ thành phần lấy từ dữ liệu NIRSpec/IFU (Đơn vị trường tích hợp của máy quang phổ cận hồng ngoại) trong ba bảng phía sau. Trong bản đồ tổng hợp, các pixel màu trắng tương ứng với carbon dioxide trong khu vực quy mô lớn có địa hình hỗn loạn bị gián đoạn được gọi là Tara Regio (giữa và bên phải). Tấm ảnh thứ hai và thứ ba cho thấy bằng chứng về carbon dioxide tinh thể, trong khi tấm thứ tư cho thấy dạng phức tạp và vô định hình của carbon dioxide. Nguồn: NASA, ESA, CSA, G. Villanueva (NASA/GSFC), S. Trumbo (Cornell Univ.), A. Pagan (STScI))

Do đó, việc phát hiện ra bằng chứng về carbon - một nguyên tố quan trọng trong các sinh vật sống - từ đại dương dưới bề mặt trên một trong các mặt trăng của sao Mộc có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng tồn tại sự sống trên mặt trăng này, và là minh chứng cho nền khoa học đột phá đang được thực hiện nhờ Kính viễn vọng Không gian James Webb.

"Trên Trái đất, sự sống thích sự đa dạng hóa học - càng đa dạng thì càng tốt. Chúng ta là sự sống dựa trên carbon. Hiểu biết về tính chất hóa học của đại dương Europa sẽ giúp chúng ta xác định liệu nó có đối nghịch với sự sống như chúng ta biết hay không; hoặc liệu nó có thể là nơi dành cho sự sống phát triển hay không" - Tác giả chính của nghiên cứu, nhà khoa học Geronimo Villanueva của Trung tâm bay không gian Goddard của NASA cho biết trong một tuyên bố.

Tara Regio: "Vựa sống" của Europa?

Thú vị hơn nữa, nhóm nghiên cứu của Geronimo Villanueva còn có thể sử dụng các quan sát được thực hiện bằng tia hồng ngoại từ thiết bị Quang phổ cận hồng ngoại (NIRSpec) của JWST để xác định rằng các phân tử carbon không được đưa đến mặt trăng Europa thông qua các tác động của thiên thạch hoặc các nguồn bên ngoài khác của vũ trụ.

"Chúng tôi có bằng chứng quan sát cho thấy carbon mà chúng tôi nhìn thấy trên bề mặt Europa đến từ đại dương. Đó không phải là chuyện tầm thường", nhóm nghiên cứu cho biết.

Các nhà khoa học đã có một khám phá quan trọng liên quan đến khả năng có sự sống trên Europa, một trong những mặt trăng của sao Mộc. Ảnh: NASA

JWST quan sát thấy carbon dioxide xung quanh Europa - mặt trăng nhỏ nhất trong số bốn mặt trăng thuộc nhóm Galile lớn của sao Mộc - có nhiều nhất ở khu vực địa chất trẻ có tên là Tara Regio.

Băng bề mặt đã bị phá vỡ tại khu vực được gọi là "địa hình hỗn loạn" này, cho thấy rằng vật chất đã được trao đổi giữa bề mặt băng giá của Europa và đại dương dưới bề mặt của nó.

Nhà nghiên cứu Samantha Trumbo, thuộc Trường Đại học Cornell (Mỹ), cho biết: "Những quan sát trước đây từ kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy bằng chứng về muối có nguồn gốc từ đại dương ở Tara Regio. Bây giờ, nhờ JWST, chúng tôi thấy rằng carbon dioxide cũng tập trung rất nhiều ở đó. Chúng tôi nghĩ điều này ngụ ý rằng carbon có thể có nguồn gốc cuối cùng từ đại dương bên trong Europa".

NASA chưa đưa ra ước tính về độ tuổi của bề mặt Tara Regio so với phần còn lại của Europa, nhưng tin rằng các quan sát khác về mặt trăng sẽ loại trừ các nguồn ngoại sinh.

Việc phát hiện ra carbon dioxide trên Europa sẽ gây buồn vui lẫn lộn cho Geronimo Villanueva và nhóm của ông, những người cũng đang sử dụng JWST để tiếp tục săn lùng các luồng vật chất phun trào từ bề mặt của các mặt trăng của sao Mộc, điều mà kính viễn vọng không gian mạnh nhất thế giới chưa thể nhìn thấy tính cho đến nay.

Các luồng vật chất này đã được phát hiện tạm thời vào năm 2013, 2016 và 2017, và việc JWST không xác nhận sự tồn tại của chúng không có nghĩa là chúng không hiện diện quanh Europa.

Heidi Hammel, nhà khoa học liên ngành của JWST, cho biết: "Luôn có khả năng những luồng vật chất này có thể thay đổi và bạn chỉ có thể nhìn thấy chúng vào những thời điểm nhất định".

Mộc tinh - Điểm đến thú vị trong tương lai

Việc quan sát thấy carbon dioxide trên Europa là minh chứng cho sức mạnh và tiện ích của Kính viễn vọng Không gian James Webb.

Phát hiện này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với các nhiệm vụ khác trong tương lai. Vào tháng 10 năm 2024, NASA sẽ phóng tàu vũ trụ Europa Clipper, tàu sẽ hành trình đến hệ mặt trăng sao Mộc (Jovian moon) để tiến hành khảo sát chi tiết về Europa nhằm xác định xem các đại dương dưới bề mặt của nó có thể hỗ trợ sự sống hay không.

Phát hiện này cho thấy carbon có thể có nguồn gốc từ đại dương dưới bề mặt của mặt trăng Europa chứ không phải từ các nguồn bên ngoài như thiên thạch. Ảnh: NASA

Những phát hiện của JWST cũng có thể giúp cung cấp thông tin cho cuộc điều tra sao Mộc và các mặt trăng của nó trong sứ mệnh thám hiểm mặt trăng Băng giá Sao Mộc (JUICE) của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).

JUICE được phóng vào tháng 4 năm 2023 trong hành trình kéo dài 7,5 năm tới Europa và các vệ tinh lớn của sao Mộc, là Callisto và Ganymede, cả hai đều có đại dương rộng lớn. JUICE cũng thực hiện các quan sát quan trọng về chính sao Mộc.

Đồng tác giả nghiên cứu và nghiên cứu viên của ESA Guillaume Cruz-Mermy cho biết: "Đây là kết quả tuyệt vời đầu tiên về những gì JWST sẽ mang lại cho nghiên cứu về các mặt trăng của sao Mộc. Tôi mong muốn được xem chúng ta có thể tìm hiểu thêm những gì về đặc tính bề mặt của chúng từ những quan sát này và những quan sát trong tương lai".

Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA cho đến nay là kính viễn vọng không gian đắt đỏ nhất, hiện đại nhất thế giới. Nhờ có "kỳ quan bay" này mà các nhà thiên văn học có cái nhìn mới về vũ trụ chúng ta.

Nghiên cứu được công bố trong trên tạp chí Science số ra ngày 21/9/2023.

Nguồn: Space.com, Theregister