Trong Vũ Trụ,
mọi thứ dường như phải bay quanh một cái gì đó.
Hành tinh bay quanh ngôi sao, và các mặt trăng bay quanh hành tinh.
Vài mặt trăng sôi sục, nhưng núi phun trào là băng.
Số khác bị ngập trong những đại dương bao la.
Trong thiên hà chúng ta, có nhiều mặt trăng sống được
hơn hành tinh sống được.
Các mặt trăng kể những câu chuyện ta chưa biết về hệ Mặt Trời
và cho chúng ta thấy chúng hoạt động như thế nào.
Trong Hệ Mặt Trời chúng ta chỉ có 8 hành tinh.
Nhưng 6 hành tinh trong số đó có các mặt trăng...
.. nhiều trăng...hơn 300 cái.
Mỗi cái đều khác nhau...
...mỗi cái là cả một thế giới.
Khi chúng ta nhìn hệ Mặt Trời,
chúng ta thấy nhiều hành tinh,
nhưng mặt trăng còn nhiều hơn hành tinh.
Trong nhiều khía cạnh, chúng hấp dẫn hơn
các hành tinh mà chúng bay quanh.
Có mặt trăng không có không khí trông như đã chết, Mặt Trăng chúng ta.
Còn phía bên ngoài của Hệ Mặt Trời,
những mặt trăng với các đại dương nằm bên trong,
và các mặt trăng có khí quyển.
Tôi chọn mặt trăng. Bạn cứ chọn hành tinh đi.
Những vụ phun trào lớn nhất...
...nhiệt độ lạnh nhất...
..và những đại dương lớn nhất trong hệ Mặt Trời...
tất cả đều trên các mặt trăng.
Có những mặt trăng phun trào núi băng.
Có những mặt trăng có hồ mê-tan, có mưa mê-tan,
những đám mây, khói...
...những mặt trăng hoạt động núi lửa mạnh
đến mức chúng tái tạo lại bề mặt...
Những mặt trăng với các cột bắn ra không gian...
thật là một sự đa dạng về môi trường
hơn chúng ta tưởng tượng.
Thường, khi tôi mô tả
trước công chúng, hoặc thậm chí với đồng nghiệp khoa học,
những mặt trăng của Mộc tinh và Thổ tinh,
tôi gọi chúng là "thế giới" vì chúng thật sự có
sự phức tạp và bí ẩn của cả một thế giới.
Thổ tinh và Mộc tinh mỗi cái có hơn 60 mặt trăng.
Những hành tinh khí khổng lồ và các mặt trăng
như các hệ mặt trời nhỏ,
và mỗi mặt trăng có một đặc điểm riêng biệt.
Lapetus, một mặt trăng hai màu đen trắng.
Titan, có khí quyển màu cam đậm đặc.
và Enceladus băng, phun băng 320km vào không gian.
Mỗi mặt trăng đều độc nhất.
Nhưng tất cả chúng có một điều chung.
Tất cả mặt trăng đều là vệ tinh tự nhiên,
được giữ trong không gian bởi trọng lực.
Nhưng các mặt trăng không chỉ bay vòng quanh hành tinh.
Chúng giúp ổn định hành tinh trong quỹ đạo
và giữ cho cổ máy hệ Mặt Trời
hoạt động êm ả.
Sự đa dạng của các mặt trăng
là sự kết hợp thú vị những qui luật khoa học đoán được
và sự ngẫu nhiên hoàn toàn của những thứ đập vào nhau
và loại mãnh vỡ chúng tạo ra,
trong một cách mà bạn không thể đoán được.
Các hành tinh và mặt trăng bắt đầu cùng một cách.
Một khi ngôi sao sáng lên,
có nhiều bụi và khí bị bỏ lại.
Từ từ, các hạt bụi cụm lại tạo nên các tảng đá.
Các tảng đá đập vào nhau tạo nên các khối lớn.
rồi các vật thể lớn dần.
Quá trình được gọi là bồi tụ.
Có thể liên tưởng một quả cầu tuyết
lăn xuống ngọn đồi.
Khi nó lăn xuống đồi,
nó nhận thêm nhiều tuyết,
làm nó lăn nhanh hơn, mạnh hơn.
Quá trình bồi tụ nhờ di chuyển đó
thực sự đã xảy ra
trong quá trình tạo hành tinh
cũng như trong quá trình tạo mặt trăng.
Nghe có vẻ đơn giản,
nhưng không ai biết chắc nó hoạt động thế nào đến tận năm 2003.
Trên trạm Không Gian Quốc Tế,
phi hành giat Don Pettit đã thí nghiệm trong điều kiện không trọng lực.
Anh ta cho hạt muối và đường vào túi nhựa nhỏ.
thay vì trôi nổi riêng biệt, chúng tụ lại với nhau.
Đây là cách cả hành tinh và mặt trăng hình thành.
Nhưng thay vì hình thành quanh ngôi sao,
các mặt trăng bự hình thành quanh hành tinh.
Nếu cùng một quá trình tạo ra tất cả chúng,
thứ gì làm chúng khác nhau như vậy?
Hai mặt trăng của Mộc tinh, Callisto và Ganymede...
..hai cái rất khác nhau,
đều sinh ra từ cùng một loại mảnh vụn khi Mộc tinh còn trẻ.
Ganymede hình thành gần Mộc tinh,
nơi có nhiều mảnh vụn.
Do có nhiều vật liệu,
chúng kết hợp nhanh... khoảng 10 ngàn năm...
và nó nóng.
Nhiệt tách băng ra khỏi đá.
Bạn có thể thấy điều đó trong các quang cảnh rõ ràng của Ganymede.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến
tại sao các mặt trăng như ngày nay
là năng lượng...
có bao nhiêu năng lượng đặt vào chúng,
nhiệt trong lúc bồi tụ
và bao nhiêu năng lượng đã bị mất.
Tất cả các yếu tố đó cho chúng ta biết
tại sao các mặt trăng hành xử
và có vẻ ngoài trông như ngày nay.
Bề mặt của Callisto kể câu chuyện khác.
Nó hình thành xa hơn bên ngoài,
nơi có ít mảnh vở và ít nhiệt.
nó mất nhiều thời gian hơn và nguội nhanh hơn.
Không như Ganymede, bề mặt Calisto đồng nhất.
Đá và băng không tách ra.
Nơi một mặt trăng hình thành cũng quyết định
giữa sự sống và cái chết
Ở quá gần,
lực hấp dẫn của hành tinh sẽ xé mặt trăng ra từng mảnh.
Các nhà khoa học tin đó là những gì đã xảy ra với nhiều trăng
khi Mộc tinh còn trẻ.
Rất có thể, Mộc tinh từng có
một vành đai trăng lớn
muốn được hình thành,
nhưng bị hành tinh nuốt chửng.
Các mặt trăng lớn ta thấy ngày nay
là những cái cuối cùng có thể ổn định
ngay khi kết thúc quá trình đó,
vòng xoáy chết chóc dừng lại,
và sống sót ở vị trí mà ta thấy ngày nay.
Nhưng Mộc tinh cứ cố ăn chúng.
Lực hấp dẫn của hành tinh khổng lồ
với ra và kéo mạnh lên quỹ đạo của các mặt trăng.
Nó biến chúng từ quả cầu đá vô hồn
thành những thế giới kỳ lạ đầy kịch tính.
Mộc tinh là hành tinh lớn nhất
trong hệ Mặt Trời chúng ta.
Nó có 63 mặt trăng.
bốn cái lớn nhất được gọi là các mặt trăng Galilean,
được đặt theo tên nhà thiên văn Galileo,
người đã khám phá ra chúng năm 1610.
Chúng cho thấy cách trọng lực kiểm soát
cả hình dạng
và hành vi.
Mặt trăng Glilean đầu tiên, lO,
quỹ đạo gần hành tinh nhất,
chỉ cách Mộc tinh 418.000km
cỡ bằng khoảng cách giữa Mặt Trăng chúng ta và Trái Đất.
Nhưng không như Mặt Trăng,
bề mặt của lO không có miệng hố va chạm.
các nhà khoa học nhận ra rằng, bề mặt này mới.
Nhưng nó hình thành thế nào?
Mỗi lần nhìn vào lO,
từ tàu vũ trụ hay thậm chí bằng kính viễn vọng,
nó hơi khác nhau một chút.
Vậy địa chất trên IO thay đổi
giống như thời tiết trên hành tinh.
Nó hoạt động.
Khi lần đầu tiên NASA gửi tàu thăm dò bay ngang lo,
họ đã bị sốc.
Họ thấy hàng tá núi lửa hoạt động.
Đây là cảnh quay một siêu núi lửa đang phun trào trên lo,
bắn cao 320km lên không gian.
Mọi người cùng có câu hỏi...
làm thế nào có núi lửa hoạt động trên một mặt trăng?
Câu trả lời thật đơn giản... lực hấp dẫn.
Trọng lực của Mộc tinh quá mạnh
nó với ra và bóp mặt trăng.
Không chỉ trọng lực Mộc tinh kéo lo.
Các mặt trăng ở gần khác cũng kéo nó khi bay ngang.
Vậy lõi của mặt trăng
bị kéo lui đẩy tới liên tục
Đó được gọi là lực ma sát thủy triều
nó phát ra nhiệt cực nóng trong lõi IO.
Giống như uốn sợi dây móc áo cho đứt.
Bạn cảm thấy bên trong dây móc áo...
ấm lên nhiều.
Lực ma sát thủy triều đó... lực ma sát bên trong...
làm nóng phía trong IO đến khi nó trở thành,
một trong những thế giới có núi lửa hoạt động mạnh nhất
hệ Mặt Trời.
Liên tục kéo đẩy
sinh ra nhiệt cao hàng ngàn độ F
bên trong lo.
Nổ ra những vụ phun trào dung nham khổng lồ.
Io là ví dụ điển hình
của lực thủy triều và tương tác lực hấp dẫn
trong hệ Mặt Trời.
Nó bị Mộc tinh kéo liên tục,
và nó cũng liên tục bị
các mặt trăng khác kéo.
Và kết quả là,
một lượng nhiệt khổng lồ đã được tạo ra.
Dung nham phun trào liên tục
làm mới bề mặt của lo,
đó là lý do tại sao không thấy hố va chạm
trên mặt trăng này.
Trọng lực cũng làm nóng hàng xóm Io, Europa.
Quỹ đạo Europa xa Mộc tinh hơn,
nên nó lạnh hơn nhiều.
thay vì dung nham, bề mặt của Europa là băng.
Nhiệt độ thấp nhất ở Nam cực
là âm 89 độ C.
Bề mặt của Europa lạnh gấp đôi.
Nhưng bên dưới băng,
có thể có một đại dương nước
được làm ấm bởi chính ma sát thủy triều
thứ tạo ra núi lửa Io.
Europa có một đại dương dưới bề mặt,
gần như chắc chắn.
Và đại dương đó tiếp xúc với lớp đá,
lớp cung cấp nhiệt
và có khả năng cũng cung cấp,
chất dinh dưỡng thích hợp để duy trì sự sống.
Một ngày nào đó, chúng ta sẽ gửi tàu thăm dò
để khảo sát bên dưới lớp băng Europa.
Và có thể, chúng ta sẽ tìm thấy các dạng sống ở đây,
trong đại dương ấm Europa.
Ra ngoài IO và Europa là khoảng 60 mặt trăng nữa.
Chúng có quỹ đạo xa Mộc tinh hơn nhiều,
nơi những ảnh hưởng của trong lực
yếu hơn nhiều.
Ngoài đây, nó quá yếu
để tạo lực ma sát thủy triều và làm nóng các mặt trăng.
Vậy, đây là những thế giới xa
lạnh lẽo và cằn cỗi...
Nhưng không phải bằng phẳng .
Chúng bị những vết sẹo do vô số va chạm,
và các nhà khoa học tin rằng chính các va chạm đã tạo nên
một hệ thống mặt trăng đặc biệt nhất.
Hành tinh có hệ thống mặt trăng khác thường nhất
là Thổ tinh.
Nó trải rộng hơn 320.000km.
Về mặt kỹ thuật, có hơn 1 tỷ mặt trăng.
Đúng vậy... một tỷ mặt trăng.
Tất cả chúng, tạo nên các vòng của thổ Tinh.
Một mặt trăng có thể là một mẫu đá hay một mẫu băng nhỏ hơn viên sỏi,
miễn là nó bay quanh một hành tinh.
Các vòng của Thổ tinh được hình thành
từ vô số những mẫu băng và đá.
Chúng có kích thước từ viên sỏi
cho đến một thành phố.
Chúng tôi không quan tâm đến tất cả các hạt trong vòng
những hạt có đường kính 10 - 20 mét.
Chúng tôi không xét đến chúng như các mặt trăng riêng.
Nhưng khi thấy một vật thể
đường kính từ 1-2 km,
khi đó bạn có thể coi nó như một mặt trăng hoặc tiểu vệ tinh.
Các vòng của Thổ tinh
là một trong những bí ẩn lâu đời nhất của thiên văn học.
Chúng từ đâu đến?
Để cố tìm hiểu,
NASA đã gửi tàu thăm dò Cassini trong một sứ mệnh 12 năm
để nghiên cứu Thổ tinh, các vòng của nó, và các mặt trăng.
Với Cassini, chúng ta đã chụp được,
những bức ảnh có lẽ là đẹp nhất từ trước đến nay,
tôi không phải người duy nhất nói như vậy.
Cassini trong bóng râm của Thổ tinh,
và bạn không thấy Mặt Trời.
Bạn thấy bóng ngược sáng của Thổ tinh và các vòng của nó.
Bạn thấy hình ảnh khúc xạ của Mặt Trời
ló ra từ biên của Thổ tinh.
Và ẩn mình trong quang cảnh rực rỡ đó
là chấm nhỏ này.
Chấm nhỏ xíu đó không phải là một mặt trăng.
Đó là hành tinh Trái Đất ở xa,
cách gần một tỷ dặm.
Phần lớn những gì ta biết về Thổ Tinh,
các vòng và các mặt trăng, đều nhờ Cassini.
Trước Cassini, chúng ta từng nghĩ chỉ có 8 vòng.
Ngày nay chúng ta thấy hơn 30.
Những gì chúng ta đã tìm thấy ở Thổ tinh
thật đa dạng đến mức bối rối
Chúng ta thấy những thứ trước đây đã thấy rồi,
Nhưng giờ chúng ta nhìn nó với độ chi tiết và rõ nét
đến mức kinh ngạc.
Các nhà khoa học vẫn thường nghĩ
các vòng được hình thành bởi băng còn sót lại
sau khi Thổ tinh được hình thành khoảng 4 tỷ năm trước.
Nhưng bất cứ thứ gì lâu như vậy
cũng đều bị bao phủ bởi bụi Vũ trụ và bị dơ.
Vậy Tại sao các vòng của Thổ tinh
lại sạch và sáng gần như mới?
Để có câu trả lời,
Trung tâm điều khiển đã điều Cassini đến gần các vòng.
Tàu thăm dò thấy rằng tất cả những mảnh băng trong vòng
liên tục va chạm và tan vỡ.
Mỗi va chạm phơi bày bề mặt mới
sạch sẽ và sáng bóng.
Đây là những gì các nhà thiên văn nghĩ đã xảy ra.
Khi Thổ tinh còn trẻ,
Nó không có các vòng chỉ có nhiều trăng.
Rồi đến một lúc, một sao chổi băng
tiến vào từ không gian
tán vào một trong số những mặt trăng đó.
Sao chổi bị bể thành hàng tỷ mảnh.
Va chạm cũng đẩy mặt trăng lại gần Thổ tinh,
nơi lực hấp dẫn khổng lồ của hành tinh làm nó vỡ ra.
Lúc này các mảnh của Thổ tinh và băng của sao chổi trộn lẫn nhau.
Dần dần lực hấp dẫn
kéo những mảnh vụn đó thành các vòng xung quanh nó.
Câu chuyện của các mặt trăng là câu chuyện của trọng lực.
Trọng lực giữ cho chúng theo quỹ đạo.
Nó làm nóng phía bên trong và định hình bề mặt.
Tóm lại, nó kiểm soát mọi thứ của mặt trăng,
thậm chí sự sống còn hay hủy diệt.
Trọng lực cũng có thể tạo nên các mặt trăng mới
bằng cách bắt cóc các thiên thạch, các sao chổi, thậm chỉ cả hành tinh.
Chúng ta biết rằng trọng lực tạo nên các mặt trăng.
Cách thức tiêu chuẩn là lắp ghép chúng
từ những mảnh vụn còn sót lại khi các hành tinh hình thành.
Nhưng trọng lực cũng tạo ra trăng theo cách thứ nhì.
Nó bắt lấy chúng.
Hãy tưởng tượng một sao chổi lang thang hay một thiên thạch,
vì lý do nào đó,
Nó lang thang đến quá gần một hành tinh.
Trọng lực hoạt động như chùm dây kéo khoa học viễn tưởng
và chụp lấy nó.
Không đủ lực hấp dẫn nó sẽ thoát.
Quá nhiều lực hấp dẫn nó sẽ va chạm hành tinh
Chỉ cần vừa đủ, sao chổi và thiên thạch
đi vào quỹ đạo quanh hành tinh
và trở thành một mặt trăng mới.
Hỏa tinh có 2 mặt trăng tí hon, tên là Phobos và Deimos.
Cả hai đều là thiên thạch bị bắt.
Một cái đang bị đẩy ra khi bay vòng hành tinh
cuối cùng nó sẽ thoát
và tiếp tục hành trình xuyên không gian.
Cái kia thì bay vòng vào trong,
mỗi vòng gần Hỏa tinh một chút.
Cuối cùng nó sẽ va vào hành tinh.
Đây là Cruithne.
Nó là một thiên thạch đường kính chỉ 4,8km.
Nhưng đôi khi nó được coi là mặt trăng thứ 2 của Trái Đất.
Với vật thể nhỏ Cruithne,
được phá hiện năm 1986,
chúng tôi bắt đầu suy nghĩ...
một mặt trăng phải như thế nào.
Chỉ vài ngàn năm trước,
Cruithne là một thiên thạch bình thường,
bay quanh Mặt Trời như hàng tỷ những thiên thạch khác.
Nhưng cuối cùng nó lắc lư
ra khỏi quỹ đạo của nó ở Vành đai Tiểu hành tinh
và rơi vào trường hấp dẫn của trái Đất.
Nhưng lúc đó Cruithne hành động bất thường.
Thay vì bay quanh Trái Đất,
như một mặt trăng,
Cruithne bắt đầu theo sau Trái Đất
Vì vậy người ta có thể gọi nó là một loại mặt trăng của Trái Đất...
mặc dù không chính xác, vì vật thể đó đang...
như bạn thấy nó có quỹ đạo riêng
bay quanh Mặt Trời chứ không phải Trái Đất.
Đôi khi các tiểu hành tinh cũng bắt mặt trăng riêng.
Năm 1993, tàu không gian Galileo
bay ngang tiểu hành tinh Ida
và nó thấy một thứ không ai ngờ đến...
một mặt trăng tí hon đường kính nửa dặm.
Thực tế là, ta thấy một vệ tinh
bay quanh tiểu hành tinh thứ hai
mà một tàu con thoi bắt gặp,
điều này cho thấy
mặt trăng bay quanh tiểu hành tinh là rất phổ biến.
Không phải tất cả các mặt trăng bị bắt đều nhỏ.
Mẹ của tất cả các mặt trăng bị bắt là Triton.
Nó bay quanh Hải Vương tinh và nó bự...
đường kính khoảng 2.700km.
Nhưng Triton là một mặt trăng với một câu chuyện lạ thường.
Triton là một vấn đề rất khó hiểu
đối với các nhà khoa học hành tinh,
vì theo quan điểm truyền thống của chúng tôi
xu hướng là tất cả các mặt trăng
bay cùng chiều với chiều quay của hành tinh.
trường hợp Triton bay quanh Hải Vương,
Nó bay theo hướng khác.
Hải Vương xoay hường này.
Triton bay quanh theo hướng ngước lại,
nghĩa là nó không hình thành như hầu hết các mặt trăng,
là từ mảnh vụn còn lại sau khi hành tinh ra đời,
nếu không nó phải quay theo cùng hướng.
Vậy đã có điều gì đó không đúng.
Triton to lớn, và quỹ đạo của nó buồn cười.
Thật bất thường.
Mặc dù nó là một phần của hệ Hải Vương
nhưng trông nó không như vậy.
Nó giống một hành tinh bị bắt giữ hơn.
Các nhà khoa học giờ đây nghĩ Triton
là một hành tinh lùn, như Diêm Vương tinh.
Một hành tinh khổng lồ như Hải Vương chắc chắn có đủ trọng lực
để bắt một mặt trăng cỡ Triton.
Triton gần như chắc chắn được hình thành
ở ngoài rìa của hệ Mặt Trời
rồi đến một lúc nó bị Hải Vương bắt được.
Có thể Triton, ban đầu cũng có mặt trăng riêng,
chúng cùng bị bắt,
rồi mặt trăng đó bị phá hủy trong quá trình bị bắt.
Nhưng Triton đang nguy hiểm.
Hải Vương kéo nó ngày càng gần.
Cuối cùng nó sẽ quá gần,
lực hấp dẫn khổng lồ của Hải Vương sẽ xé nó ra từng mảnh.
Mặt trăng Triton sẽ được tái sinh
thành hệ thống vành đai bay quanh hành tinh.
Còn Mặt trăng chúng ta thì sao?
Nó có ở đó như thế nào?
Nó có bị bắt?
Sự thật thậm chí còn bất thường hơn
Nó được sinh ra trong bạo lực cực kỳ.
Mặt Trăng chúng ta, giống như nhiều mặt trăng,
bằng đá, cằn cỗi và lỗ chỗ hố.
Nhưng theo khía cạnh khác, Mặt trăng là độc nhất trong hệ Mặt Trời.
Trong một thời gian dài,
các nhà thiên văn nghĩ Mặt Trăng hình thành
từ mảnh vụn còn lại sau khi Trái Đất ra đời.
Nhưng các nhà nghiên cứu thập niên 1960
đưa ra một ý tưởng hoàn toàn khác.
Họ cho rằng nó đến từ một vụ va chạm khổng lồ.
Khi lần đầu chúng tôi có ý tưởng
về Mặt Trăng hình thành từ va chạm lớn,
đó là một ý tưởng cá biệt.
Những người bạn, đồng nghiệp tốt
nói với tôi rằng, chúng ta cần sử dụng hết
tất cả các lý thuyết tiến hóa chậm
trước khi bắt đầu nói về các thảm họa.
Bằng chứng mà Bill Hartmann cần
nằm trên chính Mặt Trăng.
Và việc chứng minh phải đợi
đến khi các nhà du hành tàu Apollo lên đó năm 1969.
Họ đã mang về hàng trăm pounds đá mặt trăng.
Các nhà khoa học phân tích đá và rất ngạc nhiên.
Chúng giống với đá trong lớp vỏ trái đất,
và chúng đã từng siêu nóng.
Vậy làm sao những mảnh của vỏ trái đất
trở nên siêu nóng và bay lên Mặt Trăng?
Hartmann khá chắc chắn ông biết.
Toàn bộ ý tưởng này là Trái Đất hình thành,
rồi nó đụng với một thứ.
làm bay tất cả những vật liệu đá nhẹ ở phía trên.
Vật liệu đó đi vào quỹ đạo và tạo nên Mặt Trăng.
Mặt Trăng chỉ là những mảnh đá tạo thành.
Hãy tưởng tượng hệ Mặt Trời hổn loạn của chúng ta
4,5 tỷ năm trước.
Trái Đất trẻ chỉ là một
trong hàng trăm những hành tinh mới bay quanh Mặt Trời.
Một trong số chúng kích thước cỡ Hỏa tinh tên là Theia,
và nó trên đường va chạm Trái Đất.
Chúng lao vào nhau
vận tốc hàng ngàn dặm trên giờ
Theia bị phá hủy, Trái Đất tồn tại trong gang tất.
Va chạm bắn hàng tỷ tấn mảnh vụn vào không gian.
Trọng lực Trái Đất kéo nó vào quỹ đạo quanh hành tinh.
Rồi những mảnh trái đất này
kết lại với nhau tạo nên Mặt Trăng.
Dù sao đó cũng là lý thuyết. Làm sao bạn thử nghiệm thực tế?
Tại đây, Vertical Gun Range của NASA
Họ tái tạo va chạm xưa đó trong phòng thí nghiệm.
Cây súng dài 9 mét này bắn một viên đạn nhỏ
vận tốc 30.000km/h.
Viên đạn là Theia.
Quả bóng này là Trái Đất.
Bằng việc thay đổi góc Theia va chạm,
đội nghiên cứu có thể tìm ra chính xác
va chạm xưa phải như thế nào để tạo ra Mặt Trăng.
Trong lần bắn đầu,
Theia đụng phía trên Trái Đất với một cú liếc.
Trái Đất đây, nếu bạn treo lơ lửng trong không gian,
rồi nó bị đụng.
Đó, chúng ta thấy mảnh của hành tinh
bị văng ra khỏi Trái Đất
tạo nên lòng chảo va chạm khổng lồ này.
Nếu cái này là Trái Đất thực tế,
thì lòng chảo này sẽ rộng hàng ngàn km...
đường kính hàng ngàn dặm.
Trong mô phỏng này,
Theia chỉ lướt qua bề mặt của hành tinh,
có rất ít mảnh vụn bay vào không gian..
Không đủ để làm thành Mặt Trăng.
Lần bắn thứ nhì là va chạm trực diện.
Ka-pow!
Vậy là tiêu Trái Đất. Nó biến mất.
Một số mảnh vụn sẽ bay ra khỏi Hệ Mặt Trời.
Một số sẽ tái sinh
tạo thành các vi thể hành tinh trong Hệ mặt trời.
Trái Đất không còn nữa,
Vậy cũng không còn lực hấp dẫn
để gắn kết mảnh vụn và tạo ra Mặt Trăng.
Lần này súng được chỉnh đúng góc...
ở giữa cú liếc và va chạm trực diện.
Chúng ta sẽ thấy điều gì sẽ xảy ra nếu Trái Đất còn trụ được.
Ồ, Ồ tuyệt đẹp! Ôi trời ơi!
Ka-pow!
Đây ta có toàn bộ Trái Đất
đang bị xé ra từng phần,
nhưng chùm hơi nước... ôi trời.
Aw, geez!
Tuyệt đẹp.
Đó là sự khởi đầu của Mặt Trăng chúng ta.
Thí nghiệm cho thấy
Theia có thể đã tán vào Trái Đất
và tạo nên Mặt Trăng.
Nhưng va chạm phải đúng.
May mắn cho chúng ta, nó đã đúng.
Ngày nay Mặt Trăng bay quanh cách Trái Đất 400.000km.
Nhưng khi mới hình thành,
Mặt Trăng chỉ cách bề mặt
Trái Đất 24.000km
500 triệu năm sau khi Mặt Trăng hình thành,
Nếu chúng ta nhìn lên bầu trời,
Mặt Trăng hiện ra chiếm một phần rất lớn bầu trời.
Nó phải rất khổng lồ,
vì lúc đó nó gần hơn nhiều.
Thời điểm đó, Trái Đất xoay rất nhanh,
một ngày chỉ dài 6 giờ.
Nhưng Mặt Trăng quá gần, Lực hút của nó hoạt động như cái phanh.
Làm hành tinh chúng ta chậm lại
đến nay một ngày dài 24 giờ.
Lực hút cũa Mặt Trăng cũng tạo nên thủy triều khổng lồ
càn quét khắp hành tinh,
khấy tung các đại dương trộn các khoáng chất và chất dinh dưỡng.
Điều này tạo nên một hỗn hợp căn bản
mà từ đó, các dạng sống đầu tiên nảy sinh.
Không có Mặt Trăng, sự sống trên Trái Đất không thể nào xảy ra.
Và có thể, những mặt trăng khác cũng liên kết đến sự sống.
Các mặt trăng có thể là phòng thí nghiệm sinh học khổng lồ của Vũ Trụ...
phòng thí nghiệm của sự sống.
Các mặt trăng đầy những điều ngạc nhiên.
Có những mặt trăng với những núi lửa khổng lồ,
mặt trăng có đại dương rộng lớn bị bao phủ dưới lớp băng dày.
và giờ ta biết một số rất giàu chất hữu cơ.
Trong sự kết hợp đúng, chúng có thể hổ trợ sự sống.
Hệ Mặt Trời chúng ta là cửa sổ sinh học
qua đó chúng ta có thể hiểu phần còn lại của Vũ Trụ,
có thể qua các mặt trăng phía ngoài của Hệ Mặt Trời này,
nơi chúng ta có thể tìm thấy dạng sống cơ bản thứ hai,
và dạng sống cơ bản thứ hai đó
là hiểu biết sâu đầu tiên
về bản chất sinh học của Vũ trụ.
Nhìn thoáng qua, trăng không lý tưởng cho sự sống.
Như Enceladus.
Nó là quả cầu băng sáng bóng, đường kính 482km,
bay quanh Thổ Tinh.
Nó là vật thể sáng nhất trong Hệ Mặt Trời.
Nó phản chiếu 100% ánh sáng,
nên nó siêu sáng,
do nó là nước đá.
Năm 2005, tàu thăm dò Cassini
phát hiện núi băng đang phun trào từ bề mặt của Enceladus.
Điều này có nghĩa phải có nhiệt phía dưới lớp băng...
nhiệt đó tạo ra các đại dương nước.
Và ở đâu có nước, thì khả năng là có sự sống.
Đây là giếng phun Beehive ở Yellowstone,
nó đang bắn hơi nước và nước
cao 45 mét lên trời.
Thật thú vị.
Hãy tưởng tượng nếu bạn trên bề mặt Enceladus.
Bạn sẽ thấy các giếng phun rất giống thế này,
và chúng phun những hạt băng và hơi nước vào không gian
cao hơn giếng phun này hàng ngàn lần.
Núi băng được cấp năng lượng bởi trọng lực.
Đây là cách hoạt động.
Trọng lực của Thổ tinh tác động lên lõi của mặt trăng,
làm nó nóng lên.
Nước dưới bề mặt giãn nở
ép lên xuyên qua các vết nứt trên bề mặt băng
và bắn vào không gian dưới dạng tinh thể băng.
Chúng là một trong những vụ phun trào đặc biệt nhất
trong Hệ Mặt Trời.
So với chúng, giếng phun Beehive giống như súng nước.
Từ băng trong các núi phun băng,
các nhà khoa học đã phát hiện ra muối và các hợp chất hữu cơ đơn giản.
Vậy nghĩa là nước dưới băng
không chỉ ấm mà còn đầy dinh dưỡng.
Nghe có vẻ quen?
Nhiệt, nước, và dinh dưỡng...
đó là cách sự sống trên Trái đất bắt đầu.
Chúng tôi nhận ra, có tất cả những thứ
liên quan đến đại dương trên trái Đất
bên trong một mặt trăng.
Đó là phát hiện cả đời.
Enceladus của Thổ tinh có một đại dương.
Europa của Mộc tinh cũng vậy.
Nhưng đây không phải những mặt trăng duy nhất nơi sự sống có thể.
Thổ tinh có một mặt trăng khác...Titan...
tiềm năng cho sự sống còn lớn hơn.
Năm 2005, Cassini gửi một tàu thăm dò tên là Huygens,
trong sứ mạng một chiều đến Titan.
Trong chỉ 3,5 giờ,
Huygens truyền hình ảnh thực
từ bề mặt thù địch, cách xa gần 1,6 tỷ km,
rồi pin cạn.
Thật là kỳ diệu.
Đây là lần đầu tiên nhân loại có thể chạm đến mặt trăng này
bằng một thứ do chính chúng ta tạo ra.
Đó là một sự kiện
đáng được cả thế giới ăn mừng.
Lẽ ra phải diễu hành ném hoa giấy
tại những hành phố lớn ở Âu - Mỹ
để ăn mừng điều này.
Đó là tạo nên lịch sử, điều đó thật ngạc nhiên.
Hạt mưa trên Titan
lớn gấp đôi hạt mưa trên Trái Đất.
Nhưng giọt mưa không phải nước.
Nó là mê-tan.
Trên Trái Đất, mê-tan là khí,
nhưng trên Titan, nó là một chất lỏng do mặt trăng này quá lạnh.
Có thể có những tảng băng mê-tan.
Chắc chắn có những sông hồ mê-tan,
có mưa mê-tan, có mây mê-tan
và có thể có bọ bơi trong mê-tan.
Bọ bơi trong mê-tan lỏng
nghe như không tin được.
Nhưng các nhà khoa học đã phát hiện ra
Enceladus, Europa, và Titan
bị bao phủ bởi một chất gọi là tholin.
Tholin chứa thành phần hóa học căn bản
cho sự sống bắt đầu.
Vậy, có thể nào sự sống xuất hiện trên một hoặc tất cả những mặt trăng này?
Chúng ta không thể chạm tay vào tholin từ các mặt trăng,
nên Chris McKay tạo ra nó trong phòng thí nghiệm.
Anh ta đốt một hổn hợp khí tìm thấy trên Titan bằng điện.
Những gì anh có được là chất bùn màu nâu đỏ.
Đây là những gì chúng ta tạo ra... tholin,
loại vật liệu hữu cơ phi sinh học này.
Nó được sản xuất bằng năng lượng hóa học
đưa vào các phân tử đơn giản, như mê-tan và ni-tơ
và chúng ta có nó đây.
Đó là vật liệu chúng ta thấy trên Titan.
Chúng ta thấy bằng chứng về một thứ như thế này trên Enceladus.
Chúng ta thấy nó trên bề mặt
của nhiều mặt trăng ở vùng ngoài Hệ Mặt Trời.
Đây là công thức tự nhiên
để làm ra những thứ mà từ đó sự sống có thể xuất hiện.
Ở nơi nào đó, trong khu vực phía ngoài hệ của Hệ Mặt Trời,
trên những mặt trăng xa xôi,
sự sống có thể đã xuất hiện.
Nhưng có lẽ, không như sự sống mà ta biết.
Sự sống 2.0 không cần phải có
cùng gen di truyền như sự sống 1.0, đúng không?
Thực ra, càng khác nhau thì nó càng thú vị.
Dù nó cùng là một hay rất khác,
phát hiện sự sống trên những mặt trăng của Hệ Mặt Trời
sẽ thay đổi cách chúng ta nhìn Vũ Trụ.
Tôi nghĩ rằng, chúng ta có thể thấy
rằng sự sống đã khởi đầu
không chỉ một lần mà hai lần trong Hệ Mặt Trời,
vậy bạn có thể dễ dàng gạt bỏ những lý lẽ
nói rằng sự sống chỉ có độc nhất trên Trái Đất.
Các mặt trăng thì nhỏ,
nhưng chúng vẫn là những thế giới đa dạng và sinh động.
Chúng giúp chúng ta hiểu Vũ Trụ vận hành như thế nào.
Chúng là những mắt xích quan trọng trong bộ máy Vũ Trụ.
Không có mặt trăng,
Hệ Mặt Trời chúng ta sẽ rất khác.
Không có Mặt Trăng của ta, sự sống không bao giờ tiến hóa trên Trái Đất.
Và ai mà biết được...
một lúc nào đó...
chúng ta tìm thấy sự sống mới ở nơi khác trong Vũ Trụ.
nhà của nó, có thể không phải là một hành tinh,
mà có thể là một mặt trăng.
Phụ đề Việt ngữ: Trần Xuân Nghĩa nghiatx@gmail.com