Mặt Trăng bí ẩn có "khí độc" nhiều gấp hàng trăm lần Trái Đất: Nếu bốc cháy sẽ ra sao?

Không ngờ Mặt Trăng Titan, vệ tinh của Sao Thổ, lại chứa nhiều loại khí dễ cháy hơn Trái Đất. Tuy nhiên, nếu chúng vô tình bốc cháy thì kết quả sẽ ra sao?

Loại khí này chính là metan . Vì sao khí metan lại được tìm thấy nhiều ở trên Mặt Trăng Titan của Sao Thổ?

Titan là Mặt Trăng của Sao Thổ, lớn hơn so với Sao Thuỷ. Khối lượng của nó tương tự như Sao Diêm Vương. Điểm đặc biệt nhất của Titan chính là có bầu khí quyển dày.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng bầu khí quyển của Titan có chứa tới 98,44% nitơ. Điều này cũng có nghĩa là Titan trở thành nơi giàu nitơ duy nhất trong hệ Mặt Trời, ngoài Trái Đất .

Ngoài nitơ, bầu khí quyển của Titan còn có nhiều hydrocarbon, bao gồm metan (CH4), etan (C2H6), carbon dioxide (CO2)… Tuy nhiên, các nhà khoa học suy đoán rằng có rất nhiều khí metan và etan trên Titan.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học phát hiện nhiệt độ của Titan là rất thấp, khoảng -180 độ C. Nếu có nhiều metan trên Titan, nó sẽ không tồn tại ở dạng khí, thay vào đó sẽ chuyển thành dạng chất lỏng ở nhiệt độ khoảng -160 độ C.

Từ suy luận này, các nhà khoa học phỏng đoán có rất nhiều hồ metan ở trên Mặt Trăng Titan. Các chuyên gia cũng phát hiện có rất nhiều điểm nhấp nháy khi quan sát qua kính thiên văn. Đây có khả năng là sự phản chiếu của các hồ hoặc đại dương lỏng. Một trong số đó có thể kể đến hồ Kraken Mare, chiếm 80% chất lỏng trên bề mặt của Mặt Trăng Titan.

Theo nhà thiên văn học Valerio Poggiali tại Trung tâm Vật lý Thiên văn và Khoa học Hành tinh của Đại học Cornell, nếu được đặt ở Trái Đất, hồ nước này có diện tích bằng cả năm hồ lớn ở Bắc Mỹ.

Hồ metan khổng lồ trên Titan có độ sâu gây bất ngờ

Vào ngày 15/9/2017, tàu Cassini đã lao vào bầu khí quyển của Titan để "tự sát", kết thúc sứ mệnh 20 năm khám phá Sao Thổ. Tuy nhiên, những dữ liệu của con tàu này truyền về vẫn mang đến những phát hiện mới gây bất ngờ. Mặc dù vẫn còn nhiều chỗ mà con người chưa biết, nhưng những dữ liệu do Cassini truyền về đã mang đến cho chúng ta những hiểu biết mới về Titan, vệ tinh của Sao Thổ.

Theo một nghiên cứu trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý Hành tinh vào đầu năm 2021, hồ Kraken Mare khổng lồ có độ sâu gần gấp 10 lần so với ước tính ban đầu.

Trước đó, theo dữ liệu mà tàu Cassini thu thập được, các nhà thiên văn học xác định hồ Kraken Mare sâu hơn 300 m. Thế nhưng thực tế thì hồ này sâu đến mức mà radar của con tàu Cassini không thể thăm dò được tới đáy.

Đặc biệt, thành phần của hồ nước này cũng khiến các nhà khoa học bất ngờ vì có chứa hỗn hợp của metan và etan. Các nhà khoa học hy vọng sớm có thể tìm ra nguồn gốc của metan lỏng trên Mặt Trăng Titan, từ đó góp phần làm sáng tỏ phần nào bí ẩn về Titan.

Theo suy đoán của các nhà khoa học, Titan có chứa lượng lớn metan và các loại khí khác. Hay nói cách khác, Titan là một bể chứa khí tự nhiên khổng lồ và hàm lượng khí tự nhiên của Mặt Trăng này có thể gấp hàng trăm lần so với Trái Đất. Do đó, nếu con người có thể tận dụng tốt những nguồn khí này, chắc chắn có thể sẽ giúp ích nhiều hơn cho sự phát triển trong tương lai.

Tuy nhiên, metan là một loại khí rất dễ cháy. Do đó, dường như Titan cũng có thể được coi là một "quả bom" rất dễ phát nổ. Vậy, liệu một ngày nào đó, nếu lượng khí khổng lồ trên Titan phát nổ, kết quả sẽ thế nào?

Nếu Titan cháy, kết cục thế nào?

Theo các nhà khoa học, khả năng Titan bốc cháy là rất nhỏ. Bởi theo các dữ liệu và phân tích trước đó có thể thấy rằng, thành phần chủ yếu của Titan là nitơ, ngoài ra còn có một số hydrocacbon khác. Tuy nhiên, do không có oxy nên không thể cháy được, ngay cả khi có chứa nhiều khí metan.

Ngay cả khi có ngoại lực can thiệp để giải phóng một lượng lớn oxy cho Titan thì cũng không làm cho vệ tinh này ấm lên, bởi nhiệt độ của Titan quá thấp (-180 độ C).

Do đó, lượng khí tự nhiên lớn trên Titan cũng sẽ không bị thất thoát. Ngoài ra, trên bề mặt của Mặt Trăng Titan cũng có chất lỏng chảy qua. Nhưng chất lỏng này lại không phải là nước giống như các dòng sông trên Trái Đất, thay vào đó là hỗn hợp của các hydrocarbon khác nhau.

Titan giống với Trái Đất ở thời sơ khai về các quy luật hoạt động vật chất, nhưng lại khác biệt về thành phần. Đặc biệt, trên Titan không có nước lỏng mà chỉ có nước đóng băng. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng rất có thể Titan sẽ có sự sống. Bởi suy cho cùng, Titan là Mặt Trăng duy nhất có bầu khí quyển dày được tìm thấy trong hệ Mặt Trời. Đặc biệt, thành phần metan có trong bầu khí quyển này cũng được coi là cơ sở cho sự tồn tại của sự sống.

Theo các nhà khoa học, trong quá trình đốt cháy, băng trên Titan có thể tan chảy và các hồ metan cũng sẽ chuyển hoá thành khí, đi vào bầu khí quyển. Điều này có nghĩa là bầu khí quyển này sẽ trở nên thích hợp hơn cho sự sống tồn tại.

Titan – "miền đất hứa" để tìm kiếm sự sống?

Titan có những điều kiện tự nhiên rất giống Trái Đất khi có cả mây, mưa, sông, hồ... và cả các đại dương ở bên dưới bề mặt. Bầu khí quyển của Mặt Trăng Titan rất dày, gấp 4 lần so với Trái Đất, với thành phần chủ yếu từ nitơ và metan. Chính điều này đã thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học.

Do đó, NASA cũng luôn đặt Titan, vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ lên hàng đầu trong danh sách các mục tiêu quan trọng nhất để tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.

Theo Rosaly Lopes, một nhà khoa học và chuyên gia cấp cao tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL): "Chúng tôi đang cố tìm hiểu xem sự sống có thể tồn tại ở trên Titan hay không. Do đó, chúng tôi muốn biết hợp chất nào từ khí quyển xuống bề mặt và sau đó liệu chúng có thể xuyên qua được lớp vỏ băng để xuống đại dương ở bên dưới hay không. Bởi vì chúng tôi nghĩ rằng đại dương là nơi có nhiều khả năng hình thành sự sống".

Vì ở cách xa Mặt Trời hơn 10 lần so với Trái Đất nên Titan nhận được năng lượng từ Mặt Trời ít hơn khoảng 100 lần so với hành tinh xanh. Với lượng ánh sáng yếu ớt này, Titan đáng lẽ phải chuyển metan trong khí quyển của nó trở thành etan. Tuy nhiên, mô hình hiện tại cho thấy rằng, bằng cách nào đó, thiên thể này đã quay vòng toàn bộ khí metan ở trên bề mặt của nó chỉ trong 10 triệu năm.

Các chuyên gia của NASA cũng đang nghiên cứu về một ý tưởng tàu ngầm và lên kế hoạch phóng con tàu thăm dò này xuống hồ Kraken Mare của Titan vào năm 2030. Nhà thiên văn học Valerio Poggiali tại Trung tâm Vật lý Thiên văn và Khoa học Hành tinh của Đại học Cornell, cho biết dữ liệu mới được phân tích từ con tàu Cassini cũng có thể giúp các kỹ sư tiến hành hiệu chỉnh tốt hơn cho thiết bị định vị bằng sóng âm ở trên tàu.

Titan có rất nhiều khả năng tồn tại sự sống nên con người càng nghiên cứu chi tiết hơn về nó. Bởi suy cho cùng, sự hình thành và tiến hóa của sự sống mới chính là câu trả lời mà các nhà khoa học dày công tìm kiếm. Do đó, trong tương lai, sẽ có nhiều tàu thăm dò được gửi đến để khám phá Mặt Trăng bí ẩn và kỳ thú này.

Metan trong khí quyển là một loại khí nhà kính mạnh, có khả năng khiến Trái Đất ấm lên. Đây cũng là loại khí nhà kính có khả năng giữ nhiệt mạnh hơn nhiều so với khí CO2. Trên Trái Đất, metan có từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như vật liệu hữu cơ phân hủy, gia súc, khí tự nhiên,... Trên thực tế, chỉ cần trộn metan với các hóa chất khác ở mức 5% đã có thể gây nổ. Dù không độc nhưng metan là loại khí gây ngạt thở.