Mặt trăng, vệ tinh tự nhiên của Trái đất, từ lâu đã ẩn chứa nhiều bí ẩn về cấu trúc và sự hình thành. Một nghiên cứu mới đây đã làm sáng tỏ hơn về những khác biệt đáng kể giữa hai bán cầu của Mặt trăng.

Nghiên cứu toàn diện về trường hấp dẫn của Mặt trăng, sử dụng dữ liệu từ hai tàu vũ trụ của NASA, đã tiết lộ những manh mối quan trọng giúp giải thích sự khác biệt về diện mạo giữa hai bán cầu của Mặt trăng.

Các phát hiện từ sứ mệnh GRAIL của NASA cho thấy phần sâu bên trong của Mặt trăng có cấu trúc không đối xứng. Điều này có thể là kết quả của các hoạt động núi lửa mãnh liệt từng xảy ra ở mặt hướng về Trái đất cách đây hàng tỷ năm, góp phần định hình bề mặt khu vực này.

Mặt gần của Mặt Trăng (bên trái) và mặt xa của Mặt Trăng (bên phải)

Lực hấp dẫn của Trái đất đã gây ra hiện tượng “biến dạng thủy triều” đối với Mặt trăng, dẫn đến sự khác biệt về hình dạng giữa hai bán cầu. Bán cầu gần Trái đất bị uốn cong hơn so với bán cầu xa trong quỹ đạo hình elip quanh Trái đất.

Sự khác biệt này cho thấy lớp phủ của Mặt trăng, tầng địa chất nằm giữa vỏ và lõi, có sự khác biệt đáng kể giữa hai bán cầu. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng bán cầu gần Trái đất có nhiệt độ cao hơn và hoạt động địa chất mạnh mẽ hơn so với bán cầu xa. Sự tương phản này thể hiện rõ qua đặc điểm bề mặt: mặt gần Trái đất có nhiều đồng bằng lớn hình thành từ dung nham nguội và đông cứng, trong khi mặt xa lại có địa hình gồ ghề với rất ít vùng bằng phẳng.

Nhiệt độ cao hơn ở bán cầu gần được cho là do quá trình phân rã phóng xạ của các nguyên tố như thorium và titanium, tập trung ở mặt gần. Sự chênh lệch nhiệt độ này có thể đã góp phần vào sự khác biệt về hoạt động địa chất giữa hai bán cầu.

Với đường kính khoảng 3.475 km, Mặt trăng có cấu trúc gồm 3 lớp chính: lớp vỏ, lớp phủ và lớp lõi. Lớp phủ Mặt trăng chiếm tới 80% khối lượng và thể tích của vệ tinh này.

Nghiên cứu này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc và sự hình thành của Mặt trăng mà còn cung cấp những thông tin quý giá về tiến hóa của các vệ tinh tự nhiên trong hệ Mặt trời.

Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, đang ẩn chứa một bí mật thú vị. Sau hơn 10 năm quan sát, các nhà khoa học NASA đã phát hiện ra rằng bầu khí quyển của Titan đang trải qua những biến đổi bất thường.

Kết quả nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science Alert cho thấy bầu khí quyển của Titan không ổn định như các giả thuyết trước đó. Dữ liệu thu thập trong suốt 13 năm bằng thiết bị quan sát hồng ngoại đã tiết lộ rằng bầu khí quyển của thiên thể này bị nghiêng và dao động theo kiểu quay tròn giống như một con quay hồi chuyển.

Bầu khí quyển mê hoặc của Titan

Các nhà khoa học từng cho rằng khí quyển của Titan sẽ song song với bề mặt mặt trăng này và quay ổn định quanh Sao Thổ. Tuy nhiên, phân tích mới chỉ ra rằng lớp khí quyển có xu hướng nghiêng và lắc nhẹ theo mùa. “Đây là hiện tượng chưa từng được ghi nhận trong hệ Mặt Trời,” nhà khoa học hành tinh Lucy Wright chia sẻ.

Các nhà nghiên cứu nhận định hành vi bất thường này có thể xuất phát từ sự tương tác phức tạp giữa quỹ đạo quay của Titan quanh Sao Thổ và Sao Thổ quanh Mặt Trời. Titan mất gần 30 năm Trái Đất để hoàn thành một vòng quay quanh Mặt Trời, dẫn đến những biến động về nhiệt độ và khí hậu vô cùng mạnh mẽ.

Điểm thú vị là dù độ lớn của độ nghiêng thay đổi theo mùa, nhưng hướng nghiêng của khí quyển Titan vẫn giữ nguyên trong suốt hơn một thập kỷ quan sát. Hiện tượng này càng làm tăng thêm sức hút bí ẩn của mặt trăng từng được NASA xem là ứng cử viên sáng giá nhất để tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.

Nhóm khoa học đặt giả thuyết rằng Titan có thể từng trải qua một vụ va chạm lớn trong quá khứ, khiến khí quyển bị rung chuyển và để lại hậu quả đến ngày nay. Dấu vết của sự kiện đó hiện vẫn nằm đâu đó trong lớp khí quyển dày đặc của mặt trăng này.

NASA đang chuẩn bị cho sứ mệnh Dragonfly, tàu thăm dò bay tự động đầu tiên trên một mặt trăng xa xôi. Dự kiến được phóng vào năm 2034, Dragonfly sẽ thu thập dữ liệu trực tiếp về bầu khí quyển, bề mặt và các yếu tố hóa học liên quan đến khả năng tồn tại sự sống trên Titan.

Việc khám phá các bí ẩn trên Titan không chỉ giúp giải mã lịch sử hình thành hệ Mặt Trời mà còn mở rộng hiểu biết về khả năng tồn tại sự sống ở những thiên thể khác. Hiện tượng khí quyển dao động kỳ lạ trên Titan đang nhắc nhở con người rằng vũ trụ vẫn còn vô vàn điều chưa thể lý giải.