Một nghiên cứu của Viện nghiên cứu Tây Nam (Mỹ) đã giải quyết một trong những bí ẩn lớn nhất về Titan - vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ: nguồn gốc của khí quyển dày và giàu ni-tơ. Nghiên cứu cho thấy một nhân tố quyết định cho khí quyển bí ẩn của Titan là sự "nấu" vật chất hữu cơ trong lòng của vệ tinh này.
Theo tiến sĩ Kelly Miller - tác giả chính của nhóm nghiên cứu: "Titan là một vệ tinh rất đáng chú ý bởi nó có khí quyển rất dày, khiến nó là độc nhất trong số các vệ tinh của Hệ Măt Trời. Nó cũng là thiên thể duy nhất của Hệ Mặt Trời - trừ Trái Đất - có một lượng lớn chất lỏng trên bề mặt. Tuy nhiên, Titan có hydrocarbon lỏng thay vì nước. Nhiều quá trình hữu cơ đang xảy ra trên Titan, do đó nó thu hút sự tò mò không thể phủ nhận."
Khí quyển của Titan cực kỳ đậm đặc, thậm chí dày hơn cả khí quyển Trái Đất và chứa chủ yếu là khí ni-tơ.
"Vì Titan là vệ tinh duy nhất trong Hệ Mặt Trời của chúng ta có khí quyển đáng kể, các nhà khoa học đã thắc mắc từ rất lâu rằng nó lấy nguồn từ đâu," Miller nói. "Lý thuyết chính là băng amoniac từ các sao chổi đã được chuyển hóa nhờ các va chạm hoặc các quá trình quang hóa để trở thành ni-tơ trong khí quyển Titan. Mặc dù đó vẫn có thể là một quá trình quan trọng, nhưng nó lại bỏ qua những hiệu ứng của thứ mà chúng tôi biết là một phần rất quan trọng của các sao chổi: vật chất hữu cơ phức tạp."
Một điều kỳ lạ khác trong khí quyển Titan là có khoảng 5% methane phản ứng nhanh (theo thang vật lý thiên văn) để tạo thành chất hữu cơ và rơi xuống bề mặt của vệ tinh này. Điều đó có nghĩa là methane trong khí quyển phải được bổ sung bằng một cách nào đó, hoặc quá trình hiện tại chỉ đơn giản là một giai đoạn độc nhất của Titan.
Nghiên cứu của Miller đã sử dụng dữ liệu từ tàu không gian Rosetta - một thiết bị thăm dò của Cơ quan không gian châu Âu (ESA) đã được sử dụng để theo dõi sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko cùng với sự tham gia của NASA và đã mang lại khám phá đáng ngạc nhiên về việc sau chổi chứa khoảng một nửa là băng, 1/4 đá và 1/4 vật chất hữu cơ.
"Sao chổi và những thiên thể nguyên thủy ở vùng ngoài của Hệ Mặt Trời thật sự đáng chú ý bởi chúng được cho là những khối vật liệu còn sót lại từ sự hình thành Hệ," bà nói. "Những thiên thể nhỏ đó có thể kết hợp thành những thiên thể lớn hơn như Titan, vật chất dạng đá đặc giàu chất hữu cơ có thể nằm trong lõi của nó."
Để nghiên cứu bí ẩn của Titan, Miller kết hợp dữ liệu đã có từ vật chất hữu cơ được thấy trong những thiên thạch với các mô hình nhiệt trước đây về lõi của Mặt Trăng để tìm xem có bao nhiêu vật chất dạng khó có thể được tạo ra và liệu nó có liên hệ với khí quyển hiện nay. Theo Miller thì "nếu bạn nấu thứ gì đó, nó se tạo ra khí", bà thấy rằng xấp xỉ một nửa ni-tơ trong khí quyển và có khả năng là toàn bộ methane, có thể là kết quả của việc "nấu" những chất hữu cơ này ngay từ giai đoạn đầu khi chúng kết hợp lại để tạo thành Titan.
Vũ Quang
Theo Science Daily
