Những hình ảnh hoàn toàn mới về các mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc – Europa và Ganymede – là những hình ảnh sắc nét nhất từng được chụp bởi kính viễn vọng trên mặt đất.
Những hình ảnh được chụp bởi một nhóm từ Trường Vật lý và Thiên văn học của Đại học Leicester, sử dụng Kính viễn vọng Rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) ở sa mạc Atacama của Chile.
Tin tức theo sau những hình ảnh được công bố gần đây về Europa được chụp bởi tàu vũ trụ Juno của NASA.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng VLT để quan sát và lập bản đồ bề mặt của hai mặt trăng Galilê băng giá, và khi làm như vậy có thể nghiên cứu các chất hóa học có trong lớp vỏ băng giá của chúng.
Europa đặc biệt được các nhà khoa học hành tinh quan tâm, vì nó được cho là có một đại dương lỏng dưới bề mặt và do đó là mục tiêu chính trong việc tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống trên khắp Hệ Mặt trời.
Nó là đối tượng của hai nhiệm vụ sắp tới: Tàu thám hiểm Mặt trăng Băng giá Sao Mộc (JUICE) của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Tàu Europa Clipper của NASA.
Ganymede, trong khi đó, là mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt Trời.
Những hình ảnh mới này về Europa và Ganymede là hình ảnh rõ nét nhất từng được chụp bởi kính viễn vọng trên Trái đất và tiết lộ cả thành phần hóa học và đặc điểm địa chất của các mặt trăng.
Đặc biệt, có thể nhìn thấy các đặc điểm giống vết nứt dài trải dài trên bề mặt Europa.
Nhóm các nhà thiên văn học đã có thể ghi lại lượng ánh sáng mặt trời phản xạ khỏi bề mặt của hai mặt trăng Galilê ở các bước sóng khác nhau của ánh sáng hồng ngoại, cung cấp cho chúng quang phổ mà sau đó có thể được sử dụng để đo các chất nào có mặt trên các mặt trăng.
Quang phổ của Europa cho thấy lớp vỏ của nó chủ yếu được làm từ nước đá đóng băng, với một số vật liệu không phải băng cũng có trên bề mặt.
Các nghiên cứu về Ganymede cho thấy bề mặt của nó được tạo thành từ các khu vực trẻ chứa một lượng lớn băng nước và các khu vực lâu đời hơn chủ yếu bao gồm một vật liệu màu xám đen không xác định
Các khu vực màu xanh lam trong các hình ảnh của Ganymede là các miệng núi lửa và chỏm cực của mặt trăng: ở đây, một tác động đã làm lộ ra lớp băng mới ẩn trong lớp vỏ của Ganymede.
Nhóm nghiên cứu đã có thể lập bản đồ kích thước của các hạt băng thay đổi như thế nào trên bề mặt Ganymede.
Trưởng nhóm nghiên cứu Oliver King cho biết: “Chúng tôi đã lập bản đồ sự phân bố của các vật liệu khác nhau trên bề mặt Europa, bao gồm cả sương giá axit sunfuric chủ yếu được tìm thấy ở phía mặt trăng bị các loại khí bao quanh Sao Mộc bắn phá nặng nề nhất.
“[Kính thiên văn cực lớn] đã cho phép chúng tôi lập bản đồ chi tiết về Europa và Ganymede, quan sát các đặc điểm trên bề mặt của chúng có đường kính nhỏ hơn 150 km – tất cả đều ở khoảng cách hơn 600 triệu km so với Trái đất.
“Việc lập bản đồ ở tỷ lệ tốt này trước đây chỉ có thể thực hiện được bằng cách gửi tàu vũ trụ đến Sao Mộc để quan sát cận cảnh các mặt trăng.”
Giáo sư Leigh Fletcher của Đại học Leicester là thành viên của nhóm khoa học cho sứ mệnh JUICE và Europa Clipper.
Ông nói: “Những quan sát trên mặt đất này kích thích sự thèm muốn khám phá các mặt trăng của Sao Mộc trong tương lai của chúng ta.
“Các sứ mệnh hành tinh hoạt động dưới những hạn chế vận hành khó khăn và đơn giản là chúng tôi không thể bao phủ tất cả địa hình mà chúng tôi muốn, vì vậy phải đưa ra những quyết định khó khăn về khu vực nào trên bề mặt của các mặt trăng đáng được xem xét kỹ lưỡng nhất.
“Các quan sát ở quy mô 150 km, chẳng hạn như các quan sát do VLT cung cấp, và cuối cùng là người kế thừa to lớn của nó là ELT (Kính thiên văn cực lớn), giúp cung cấp bối cảnh toàn cầu cho các quan sát của tàu vũ trụ.”
le.ac.uk/physics