Vệ tinh Ganymede với các cực quang của nó (bên phải) đang chuyển động quanh sao Mộc
(Hình concept dựa trên dữ liệu)
Nước được xem là một trong những nhân tố quyết định đến sự tồn tại của sự sống và là một trong những mối quan tâm hàng đầu trong công cuộc đi tìm sự sống ngoài Trái Đất. Mới đây, bằng việc phân tích các quan sát từ kính viễn vọng Hubble, nhóm nghiên cứu dẫn dầu bởi giáo sư địa vật lý Joachim Saur của đại học Cologne tại Đức đã tìm ra những cơ sở xác nhận sự tồn tại của một đại dương ngầm bị phân cách với bề mặt bởi một lớp chủ yếu là băng có độ dày 150km trên mặt trăng lớn nhất, Ganymede, của sao Mộc. Với độ sâu ước tính khoảng 100km, đại dương này sâu gấp 10 lần các đại dương trên trái đất và chứa lượng nước nhiều hơn tất cả nước trên Trái Đất gộp lại. Theo Gohn Grunsfeld, phó giám đốc ban quản lý các sứ mệnh khoa học của NASA, phát hiện này sẽ mở ra những khả năng thú vị khác về sự sống ngoài trái đất.
Để có thể đưa ra kết luận trên, nhóm nghiên cứu đã tiến hành quan sát sự dịch chuyển của các cực quang, quầng sáng được tạo nên do tương tác của các hạt mang điện và từ trường của chính Ganymede, trên cực Bắc và cực Nam của mặt trăng này. Về mặt vật lý, sự có mặt của một lượng lớn nước chứa muối sẽ làm thay đổi từ trường, từ đó tác động đến dao động của các cực quang. Là vệ tinh của sao Mộc, Ganymede chịu sự tương tác với từ trường mà sao Mộc tạo ra. Khi từ trường này thay đổi sẽ làm cho các cực quang dao động tới lui lại gần hoặc ra xa. Với khoảng cách của Ganymede, các nhà khoa học tính toán rằng, từ trường này sẽ làm chúng dịch chuyển khoảng 6 độ, Tuy nhiên, các đại dương nếu tồn tại trên vệ tinh này sẽ tạo nên từ trường thứ hai ngoài từ trường do lõi sắt của chính Ganymede tạo ra. Từ trường này sẽ tương tác với từ trường của sao Mộc, làm giảm ảnh hưởng của sao Mộc lên trên các cực quang, và giúp chúng ổn định hơn. Dựa vào các quan sát bằng kính Hubble thực hiện trên ánh sáng vùng cực tím, nhóm nghiên cứu đo được sự dao động của các cực quang chỉ 2 độ, thay vì 6 độ như tính toán. Điều này chứng tỏ phải tồn tại một đại dương rất lớn để tạo nên từ trường đủ mạnh, từ đó cản trở các dao động của cực quang nhiều đến vậy.
Cấu trúc vệ tinh Ganymede
Sự có mặt của đại dương ngầm này đã được dự đoán từ những năm 1970 dựa trên các mô hình mặt trăng lớn (models of the large moon). Tuy nhiên, đến tận năm 2002, các nhà khoa học mới có cơ sở để kiểm chứng suy đoán trên khi phát hiện ra rằng đây là vệ tinh duy nhất trong hệ mặt trời có từ trường do chính nó tạo ra. Nhưng các phép đo khi đó chỉ là các phép đo nhanh trong các khoảng thời gian 20 phút từ tàu không gian Galieo, quá ngắn để có thể nhận biết sự tồn tại từ trường do đại dương ngầm tạo ra. Với kính viễn vọng Hubble, các nhà khoa học có thể thu được các dữ liệu trong hơn 7 giờ. Theo Gohn Grunsfeld, phát hiện này được xem là một thành tựu quan trọng mà chỉ có kính viễn vọng Hubble mới có thể thực hiện được.
Bên cạnh các nghiên cứu của NASA, được biết hiện nay Cơ quan vũ trụ hàng không Châu Âu (ESA) đang lên kế hoạch sẽ trở lại sao Mộc và các vệ tinh của nó trong đó có Ganymede vào khoảng những năm 2020 để khảo sát kỹ lưỡng hơn các thiên thể này.
