NASA giải mã bí ẩn về vệ tinh Io của sao Mộc

Bề mặt vệ tinh Io của sao Mộc với rất nhiều núi lửa đang hoạt động. (Nguồn: NASA)

Theo NASA, vệ tinh Io chỉ lớn hơn Mặt trăng của một chút, có đường kính 3.600 km, nhưng có tới khoảng 400 ngọn núi lửa. Luồng khói từ những vụ phun trào của những núi lửa này có thể kéo dài vài km vào không gian và thậm chí có thể được nhìn thấy từ Trái đất khi nhìn qua kính thiên văn lớn.

Những ngọn núi lửa ấn tượng này lần đầu tiên được nhà khoa học Linda Morabito phát hiện vào năm 1979. Sau đó, chúng được tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA chụp ảnh lại.

"Kể từ khi phát hiện ra các núi lửa này, suốt hàng chục năm qua các nhà nghiên cứu vũ trụ đã băn khoăn là nguồn dung nham nào đã nuôi dưỡng cho các núi lửa hoạt động mạnh mẽ như vậy”, ông Scott Bolton, nhà nghiên cứu chính của NASA cho biết.

Tàu vũ trụ Juno, được phóng vào năm 2011 để nghiên cứu sao Mộc và các mặt trăng của nó, đã thực hiện hai chuyến bay ngang qua Io vào năm 2023 và 2024, tiếp cận Io ở khoảng cách 1.500 km. Ông Bolton thông tin: “Các dữ liệu từ hai lần tàu Juno bay ngang qua vệ tinh Io đã cung cấp cho chúng tôi một số hiểu biết sâu sắc về cách thức hoạt động thực sự của các núi lửa này”.

Trong những chuyến bay này, tàu vũ trụ Juno đã thu thập dữ liệu cho phép các nhà khoa học đo lực hấp dẫn giữa vệ tinh Io và hành tinh chủ của nó, là sao Mộc.

Io quay quanh sao Mộc ở khoảng cách trung bình 422.000 km, hoàn thành quỹ đạo hình elip của nó cứ sau 42,5 giờ. Do có hình dạng quỹ đạo nên khoảng cách từ Io tới hành tinh chủ của nó cũng thay đổi và lực hấp dẫn giữa chúng cũng vậy. Điều này có nghĩa là Io liên tục bị kéo vào gần Mộc Tinh và thả ra như một quả bóng trong quá trình được gọi là sự uốn cong của thủy triều.

Nhà khoa học Scott Bolton nói: “Sự uốn cong liên tục này tạo ra năng lượng to lớn dưới dạng nhiệt, làm nóng chảy các phần lõi bên trong của Io theo đúng nghĩa đen”.

Trước đây, người ta cho rằng bên trong Io có thể chứa một đại dương dung nham lớn, trải dài bên dưới toàn bộ bề mặt của nó. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu do ông Bolton đứng đầu, công bố ngày 12/12 trên Tạp chí Nature (Mỹ), cho thấy điều này không chính xác.

Dữ liệu của nhóm nghiên cứu đã tìm thấy Io có phần bên trong chủ yếu là chất rắn, và mỗi ngọn núi lửa của Io có một khối dung nham riêng, nằm ở bên dưới núi lửa.

Đồng tác giả của nghiên cứu, ông Ryan Park cho biết: “Phát hiện của tàu Juno rằng lực thủy triều không phải lúc nào cũng tạo ra các đại dương dung nham khiến chúng ta phải suy nghĩ lại về những gì chúng ta biết về sâu trong lòng Io”.

Các kết quả nghiên cứu này cũng có ý nghĩa tham khảo đối với mặt trăng Europa của sao Mộc và mặt trăng Enceladus của sao Thổ, cũng như các ngoại hành tinh ở bên ngoài hệ Mặt trời.

“Những phát hiện mới của chúng tôi mang đến cơ hội xem xét lại những gì chúng ta biết về sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh”, ông Park nói.