Phân tích mới dữ liệu Cassini: Cấu trúc Titan có thể bao gồm lớp băng áp suất cao dày, thay vì một đại dương duy nhất

Một đợt phân tích lại dữ liệu được thu thập bởi tàu vũ trụ Cassini đã đặt ra nghi vấn lớn đối với giả thuyết trước đây về sự tồn tại của một đại dương nước lỏng toàn cầu nằm sâu dưới bề mặt băng của Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ. Sự thay đổi mô hình nhận thức này, dựa trên các phương pháp xử lý tín hiệu vô tuyến được cải tiến, cho thấy một cấu trúc bên trong phức tạp hơn nhiều, điều này có ý nghĩa then chốt trong việc đánh giá khả năng sinh sống của thế giới này.

Nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 17 tháng 12 năm 2025, đề xuất rằng cấu trúc bên trong của Titan rất có thể bao gồm một lớp băng áp suất cao đồ sộ, xen kẽ với những vùng biển chứa đầy hydrocarbon hoặc 'bùn' lỏng, thay vì một bể chứa chất lỏng liên tục duy nhất. Các nhà thiên văn học trước đây nghiêng về giả thuyết đại dương dưới bề mặt vì các phép đo trọng lực của Cassini cho thấy sự biến dạng đáng kể của mặt trăng dưới tác động hấp dẫn của Sao Thổ, điều này được giải thích tốt nhất bằng sự hiện diện của một lớp lỏng. Tuy nhiên, khi áp dụng các kỹ thuật phân tích mới, chính xác hơn, các nhà khoa học nhận thấy sự biến dạng của Titan phù hợp hơn với một mô hình bao gồm băng áp suất cao, loại băng này có khả năng tiêu tán năng lượng mạnh hơn so với những gì mô hình đại dương toàn cầu dự đoán.

Phát hiện quan trọng là việc xác định độ trễ khoảng 15 giờ giữa thời điểm lực hấp dẫn của Sao Thổ đạt đỉnh và thời điểm hình dạng của Titan thay đổi tối đa. Điều này ám chỉ một môi trường có độ nhớt cao hơn so với một đại dương hoàn toàn lỏng. Tác giả chính của nghiên cứu, Flavio Petriccione từ Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL), cùng với đồng tác giả Batiste Jounot từ Đại học Washington, khẳng định rằng mô hình kết hợp băng áp suất cao cùng với các túi hydrocarbon lỏng phù hợp nhất với tất cả dữ liệu hiện có. Những biển hydrocarbon lỏng này, có khả năng đạt nhiệt độ lên tới 20 độ C (68 độ F), có thể đủ tập trung để duy trì sự sống nguyên thủy, tương tự như các điều kiện được quan sát thấy tại các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy biển sâu của Trái Đất.

Trong mô hình mới mang tính bước ngoặt này, lớp trên cùng áp suất thấp, dày khoảng 170 kilômét, được tiếp nối bởi một lớp băng áp suất cao dày 378 kilômét, với các túi bùn và nước lỏng nằm bên trong hoặc giữa các lớp. Tổng thể tích nước này có thể tương đương với thể tích của Đại Tây Dương, ngay cả khi nó không tập trung trong một bể chứa duy nhất. Titan vẫn là mặt trăng duy nhất trong Hệ Mặt Trời sở hữu bầu khí quyển dày đặc và các chất lỏng bề mặt, bao gồm hồ và sông làm từ metan và etan lỏng, ở nhiệt độ khoảng âm 297 độ F.

Mặc dù vẫn còn những điều chưa chắc chắn về cấu trúc bên trong của Titan, sứ mệnh Dragonfly sắp tới của NASA, dự kiến phóng vào tháng 7 năm 2028 bằng tên lửa SpaceX Falcon Heavy và dự kiến đến Titan vào năm 2034, sẽ tập trung vào việc khảo sát bề mặt và các điều kiện sinh sống. Thiết bị này, được điều hành bởi Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins (APL), hy vọng sẽ làm sáng tỏ thành phần bên trong và các điều kiện hỗ trợ sự sống, có thể thông qua việc sử dụng một máy đo địa chấn để cung cấp các phép đo quan trọng nhằm thăm dò lòng đất của Titan.