Lý giải cách bong bóng phun trào trong hồ trên Titan sao Thổ

Mặt trăng Titan được bao phủ trong các hồ hydrocarbon được tạo thành từ metan và ethane. Các nhà khoa học đã nhận thấy những điểm sáng trong những hồ nước này, xuất hiện trong một số hình ảnh cũ từ tàu vũ trụ Cassini của NASA và chúng cũng biến mất một cách bí ẩn ở những hồ khác.

Sau đó, họ đưa ra giả thuyết rằng những "hòn đảo ma thuật" này có thể là sự bùng nổ của bong bóng nitơ.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters của AGU, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng các hồ Titan trong một buồng điều áp. Họ đã tìm thấy sự kết hợp hoàn hảo của metan, ethane và nitơ rất quan trọng để bong bóng hình thành.

Nguồn ảnh: Phys.

Trong điều kiện giống như trên Titan, các nhà nghiên cứu nhận thấy ethane phải chảy vào các bể chứa khí mêtan để tạo ra bong bóng mạnh mẽ. Theo nghiên cứu mới, có thể những vụ nổ bong bóng này đủ mạnh để định hình đồng bằng, sông hồ trong môi trường các chất lỏng trên mặt trăng.

Giải thích cách bong bóng hình thành trong các hồ của Titan hiện nay cho phép các nhà khoa học bắt đầu tìm hiểu các câu hỏi cơ bản về cách thức chất lỏng hoạt động trên mặt trăng Titan.

"Khi càng tìm hiểu về Titan, chúng ta càng biết rằng chúng ta không thể bỏ qua các hồ", Kendra Farnsworth, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Arkansas ở Fayetteville và là tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết. "Và chúng tôi tìm thấy những điều thú vị như bong bóng”.

Không khí của Titan được cấu tạo chủ yếu từ nitơ, một nguyên tố cũng tạo thành phần lớn khí quyển Trái đất và hydrocarbon, tạo thành một lớp dày, mờ che khuất nhiều đặc điểm trên bề mặt của nó.

Các đám mây của Titan cung cấp mưa hydrocarbon dưới dạng metan và ethane. Trên Trái đất, metan là một loại khí được sử dụng để sưởi ấm, nấu ăn trong khi khí ethane là tiền chất của nhựa polyetylen.

Nhiệt độ trên Titan đủ lạnh để các hợp chất này là chất lỏng. Các hồ metan và etan lỏng rắc lên bề mặt Titan khiến nó trở thành cơ quan duy nhất khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta ngoài Trái đất có chứa chất lỏng ổn định.

Công việc trước đây đã tìm thấy khí nitơ từ khí quyển của Titan có thể dễ dàng hòa tan vào các hồ lạnh với nồng độ khí mêtan cao như khi carbon dioxide hòa tan vào soda. Khi ở nhiệt độ cao, chất lỏng giải phóng khí nitơ dưới dạng bong bóng nổ hơi.