Tàu thăm dò Huygens đáp xuống vệ tinh Titan của sao Thổ

Ngày 14/1/2005, tàu thăm dò Huygens thuộc Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã hạ cánh thành công xuống mặt trăng Titan, vệ tinh của sao Thổ. Nó phải mất tới 7 ngày gắn với tàu mẹ Cassini đang bay quanh sao Thổ trước khi gặp điều kiện thuận lợi cho việc đổ bộ.

Titan là vệ tinh tự nhiên duy nhất trong hệ Mặt Trời có bầu khí quyển, dày đặc hơn 50% so với bầu khí quyển Trái Đất, với thành phần chủ yếu là nitơ và mêtan.


Hình ảnh minh họa tàu thăm dò Huygen trên mặt trăng Titan.

Trước khi thực hiện nhiệm vụ này, thành phần vệ tinh lớn nhất sao Mộc vẫn chưa có lời giải. Các nhà khoa học không chắc chắn rằng Huygens sẽ hạ cánh trên bề mặt đất hay một đại dương.

Thời gian hạ độ cao với dù mất khoảng 2 giờ 28 phút , xuyên qua tầng khí quyển của Titan, đối đầu với các cơn gió có vận tốc lên đến 430 km/h. Tàu Huygens truyền dữ liệu trong suốt 70 phút trước khi tàu mẹ bay qua. Sau đó, trong suốt 2 giờ kế tiếp, tín hiệu từ tàu thăm dò vẫn được mạng lưới các ăng ten trên Trái đất thu lại.

Các bức ảnh của tàu thăm dò Huygens cho thấy, bề mặt Titan có phong cảnh gần giống Trái đất với đồi núi, thung lũng và các hệ thống kênh tạch.

Phát hiện dấu hiệu của nước trên Mặt Trăng

Tháng 9/2009, Chandrayaan-1, tàu thăm dò Mặt Trăng đầu tiên của Ấn Độ. Nó được phóng lên vũ trụ từ tháng 10/2008, và hoàn thành xuất sắc việc cung cấp dữ liệu quý giá giúp các nhà khoa học phát hiện bằng chứng chắc chắn vê sự tồn tại của nước trên Mặt Trăng.

Bề mặt Mặt Trăng khô hạn hơn những sa mạc khô cằn nhất trên Trái Đất. Những bằng chứng về có nước trên Mặt Trăng cho thấy gió Mặt Trời đã thổi tới Mặt Trăng các phân tử hyđroxyl (hợp chất của 1 nguyên tử Hydro, 1 nguyên tử Oxy).


NASA đã phát hiện hàng trăm lít nước tại hố bom nhân tạo.

Trong tương lai, các phi hành gia có thể dùng những thiết bị hiện đại để tách hydro từ nước. Hydro sẽ là nhiên liệu trong động cơ của các thiết bị thám hiểm Mặt Trăng.

Ngày 9/10/2009, NASA đã phóng tên lửa Centaur nặng 2.305kg xuống cực nam của Mặt Trăng, tạo ra một trận mưa đất đá khổng lồ và khoét hố sâu khoảng 4m. Hố này có đường kính khoảng 6,6 m, tương đương 1/3 sân bóng đá trong nhà. Sau đó, vệ tinh Shepherding đi đúng vào đám khói bụi kể trên nhằm tìm kiếm hơi nước trong đám bụi. Kết quả cho thấy ít nhất có 25 lít nước tồn tại trên Mặt.

Phát hiện hợp chất hữu cơ trong bụi sao chổi

Tàu thăm dò Stardust bay vào vũ trụ từ tháng 2/1999 và đến tháng 1/2004, đã bay xuyên qua lớp mây dày 5km chứa đầy những hạt băng và bụi dày xung quanh Sao Chổi Wild2. Kết quả, tàu thăm dò thu thập các hạt vật chất bay ra, cách nhân sao chổi 240 km.

Các hạt vật chất này có kích thước không quá 1mm, thậm chí có những hạt có kích thước chỉ bằng 1/1.000 mm. Các hạt vật chất sau khi thu thập đã được tàu thăm dò Stardust đưa về trái đất bằng một khoang kín.


Phát hiện chất hữu cơ trong bụi sao chổi mở ra hy vọng về sự sống tồn tại trong khắp vũ trụ.

Ngày 15/1/2006, khoang chứa mẫu bụi tách khỏi Stardust và hạ cánh xuống sa mạc Utah ở Mỹ. hà khoa học Scott Sandford trong nhóm Stardust, Trung tâm nghiên cứu Ames của Cục hàng không vũ trụ Mỹ cho biết, các vật chất có trong bụi Sao Chổi đa dạng như các loài động vật trong vườn bách thú.

Năm 2008, hợp chất hữu cơ cũng được phát hiện trong đám bụi quay xung quanh một ngôi sao có tên HR 4796A, cách Trái Đất 220 năm ánh sáng. Gần đây nhất, kính viễn vọng không gian Hubble và Spitzer của NASA đã phát hiện CO2, CH4, và hơi nước trong khí quyển của một hành tinh nằm ngoài hệ Mặt Trời, có tên HD 209458b.

Những phát hiện của Stardust thay đổi suy nghĩ của chúng ta về sự sống. Theo đó, sự sống không tồn tại duy nhất trên Trái Đất và vũ trụ đã tạo ra những hợp chất hữu cơ ở khắp mọi nơi.

Phát hiện lỗ đen siêu nặng

Năm 2008, các nhà thiên văn học theo dõi hành vi của các ngôi sao quay quanh một điểm vô hình. Cuối cùng, họ xác nhận rằng con quái vật không gian là một lỗ đen siêu lớn ó tên gọi Sagittarius A*.

Lỗ đen Sagittarius A* có khối lượng bằng 4 triệu lần Mặt Trời, cách Trái Đất 2600 năm ánh sáng. Thế nhưng nguồn năng lượng bức xạ từ môi trường xung quanh của nó yếu hơn các lỗ đen trung tâm của các thiên hà khác hàng tỷ lần.


Hố đen siêu nặng có khối lượng bằng 4 triệu mặt trời.

Ngôi sao S2, bay xung quanh tâm Ngân hà rất nhanh, nhanh đến nỗi nó hoàn thành 1 chu kỳ quay ngay trong thời gian nghiên cứu là 16 năm. (Mặt trời của chúng ta chu du một vòng xung quanh tâm dải Ngân hà mất hơn 200 triệu năm).

Tháng 10/2002, Rainer Schödel và đội nghiên cứu của ông thuộc Viện nghiên cứu Max Plack về vật lý ngoài Trái Đất của Đức đã giải thích quỹ đạo của S2 là do bao quanh một hố đen siêu lớn.

Việc tìm được một hố đen “siêu lớn” ở trung tâm của dải Ngân Hà thúc đẩy mạnh mẽ những giả thuyết cho rằng hầu hết các Thiên Hà đều chứa một hố đen siêu lớn trong lòng của nó.

Lập bản đồ “tiếng vang” từ cổ đại của vụ nổ Bigbang

Vào tháng 6/2001, NASA công bố phát hiện về "hồi âm" của vụ nổ Bigbang bằng cách vẽ bản đồ sự phát xạ trên nền tảng sóng vi ba vũ trụ. Tàu thăm dò Wilkinson phát hiện ra những "tiếng vo ve" tồn tại khắp vũ trụ.

Khi vũ trụ sinh ra, một phần năng lượng lớn được giải phóng, sau cùng, cô đặc lại thành những khối vật chất như ngày nay. Tuy nhiên, phóng xạ do vụ nổ Bigbang vẫn tiếp tục tồn tại, nhưng dưới dạng sóng viba yếu.


Những âm vang từ vụ nổ Big Bang vẫn tồn tại yếu ớt trong vũ trụ.

Bằng cách vẽ lại sự biến đổi nhẹ nhờ phát xạ, các nhà khoa học đưa ra tuổi của vũ trụ (khoảng 13,73 tỷ năm). Theo phân tích, có tới 96% khối lượng vũ trụ được làm từ những vật chất mà chúng ta không thể nhìn thấy, chỉ khoảng 4 % khối lượng vũ trụ nằm trong trạng thái các ngôi sao và ngân hà mà chúng ta có thể quan sát được.

Giải mã năng lượng tối

Năm 2002, kính thiên văn không gian Hubble được nâng cấp những thiết bị mới với máy ảnh hiện đại nhất phục vụ nghiên cứu không gian. Nhờ đó, Hubble đã giải mã sự hiện diện của một dạng năng lượng bí ẩn và phổ biến, “năng lượng tối”.

Kính thiên văn không gian Hubble đã quan sát được những siêu sao mới ở khoảng cách xa nhất từ trước tới nay. Những vụ nổ này xảy ra ở khoảng cách khoảng 10 tỷ năm ánh sáng. Khám phá này đã củng cố cho mô hình vũ trụ học có năng lượng tối đang tràn ngập không gian. Nó cho phép chúng ta hiểu được vũ trụ giãn nở và thay đổi theo thời gian như thế nào. Nó đã giãn nở chậm dần, dừng lại, rồi lại tăng tốc.


Năng lượng tối chiếm tới 70 % thành phần vũ trụ nhưng loài người còn hiểu biết quá ít ỏi về chúng.

Nhờ việc quan sát siêu sao mới, các nhà khoa học có thể đo sự giãn nở của vũ trụ và nhận thấy rằng, những vụ nổ sao này đã xảy ra khoảng 9 tỷ năm về trước. Họ đã tiến hành phân tích hàng nghìn bức ảnh hồng ngoại và khả kiến chụp bởi kính không gian Hubble để nghiên cứu sự hình thành các thiên hà. Trong đó, đặc biệt chú ý một siêu sao mới xảy ra trong một thiên hà ở chòm sao Ursa Major.

Năng lượng tối chiếm 70% trong vụ trụ nhưng thực tế chúng ta biết rất ít về nó. Vì vậy, bất cứ một dấu vết nhỏ nào đều trở nên quý giá, cung cấp những bằng chứng mới giúp các nhà thiên văn hiểu rõ bản chất của năng lượng tối cũng như sự thay đổi cường độ tương tác của nó theo thời gian.

Sao Diêm Vương mất ngôi

Ngày 29/7/2005, nhóm nghiên cứu gồm 3 nhà thiên văn Mike Brown, Chad Trujillo và David Rabinowitz đã chính thức công bố việc phát hiện ra 2003 UB313, thiên thể mà sau này được biết đến với cái tên chính thức: "hành tinh lùn Eris". Trong cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) tháng 8/2006, thiên thể này được công nhận danh hiệu "hành tinh lùn". Ngày 13/9/2006, IAU chính thức đặt tên cho hành tinh này là Eris.

Trong thần thoại Hy Lạp, Eris là nữ thần bất hòa, người gây ra cuộc chiến thành Troy (IAU chọn tên này một phần xuất phát từ cuộc tranh cãi xung quanh việc xếp hạng các thiên thể mới phát hiện, và đặc biệt là việc xếp hạng lại Sao Diêm Vương trong cuộc họp tháng 8/2006).


Hành tinh lùn trước đó được nhiều nhà quan sát thiên văn ví là hành tinh thứ 10 của Hệ mặt trời, và nó đã chính thức gia nhập.

Eris là một thiên thể có quỹ đạo nằm ngoài Sao Hải Vương, thuộc về một vùng không gian có tên là “Scattered Disc”, điểm viễn nhật cách Mặt Trời 97,56 AU (1AU= 1,49 x 10^9 km), điểm cận nhật cách Mặt Trời 37,77 AU.

Là hành tinh lùn lớn nhất, Eris có khối lượng khoảng 1.66x10^22 kg, đường kính 2400 km, chu kỳ quay quanh Mặt Trời khoảng 557 năm Trái Đất. Những phát hiện của Mike Brown vào năm 2005 làm thay đổi diện mạo của hệ Mặt Trời. Theo đó, hệ mặt trời vẫn còn 9 hành tinh, nhưng đã Diêm Vương Tinh bị truất ngôi hành tinh, thay vào đó là Eris.

Phát hiện vật chất tối

Mùa hè năm 2006, bằng chứng đầu tiên về vật chất tối vừa được các nhà thiên văn công bố, mặc dù họ vẫn mơ hồ về thành phần tạo nên thứ "chất liệu ma quái" này. Kết luận được rút ra từ việc cân đo cẩn thận các ngôi sao và khí toả ra trong một vụ va chạm dữ dội, mạnh mẽ và “ghê rợn” nhất giữa các thiên hà từ trước đến nay.


Vật chất tối vẫn là một thứ kỳ bì với các nhà ngiên cứu.

Cuộc đụng độ xảy ra giữa hai đám thiên hà, có tên gọi Bullet Cluster (1E 0657-56), khiến các vì sao và vật chất tối của những thiên hà đi xuyên tách rời nhau, trong khi những khối khí liên hành tinh giữa chúng va vào nhau và đi chậm lại.

Hình dung về tỷ lệ thành phần trong vũ trụ, các nhà thiên văn cho rằng vật chất tối 23%, năng lượng tối 73%, khí Hydro, Heli tự do, các sao, neutrino, thành phần chất rắn và các phần còn lại 4%

Việc quan sát thấy Bullet Cluster không giải thích được vật chất tối là gì, nhưng chúng cung cấp một dấu vết khá chắc chắn, các nhà nghiên cứu nhận định.

Sao Hỏa có nước

Năm 2006, sau 10 năm tìm kiếm, tàu thăm dò vũ trụ Sao Hỏa (Mars Global Surveyor-MGS) của NASA đã gửi về trung tâm mặt đất những bức ảnh có dấu trầm tích trên hai lạch nước dài khoảng 1km ở nửa phía Nam của sao Hỏa. Hai năm sau đó (2008), tàu thăm dò sao Hỏa Phoenix của NASA hạ cánh xuống hành tinh đỏ, đã xác nhận dự hiện diện của nước và tìm thấy những hợp chất hữu cơ

Trong lần đầu tiên thăm dò, tàu Phoenix đã 'nếm' được nước trên sao Hỏa bằng cách làm tan đất chứa băng trong một thí nghiệm nhiệt. Điều này đã chứng tỏ nước thực sự tồn tại trên hành tinh Đỏ. Khám phá này không chỉ xác nhận sự hiện diện của nước trên hành tinh Đỏ mà còn giúp các nhà khoa học hy vọng tìm thấy một số loại vi khuẩn tồn tại trong băng ở đây.


Tàu thăm dò sao Hỏa của NASA đã gửi những bằng chứng về sự tồn tại của nước trên mặt trăng, giả thuyết cho sự tồn tại của cuộc sống.

Đến năm 2010, qua kết quả phục hồi mô phỏng bằng máy tính,các nhà khoa học nhận thấy: 3,5 tỷ năm trước, 36% bề mặt sao Hỏa bị bao phủ bởi biển cả, diện tích bao phủ tương đương với Đại Tây Dương ngày nay, dung lượng nước tương đương với 1/10 lượng nước Trái Đất.

Cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia Mỹ dự định vào năm 2013 sẽ khởi động kế hoạch mới thăm dò sao Hỏa với kinh phí 458 triệu USD, với hy vọng tìm kiếm nhiều hơn các manh mối chứng minh đã từng có nước trên sao Hỏa.

Định vị các ngoại hành tinh có sự sống

Các nhà thiên văn đã phát hiện ra bằng chứng về những hành tinh có thể có sự sống giống như Trái đất (ngoại hành tinh) từ đầu những năm 1990, nhưng không trực tiếp. Nhưng vào năm 2000, các nhà thiên văn phát hiện sự tồn tại của hành tinh quay quanh một ngôi sao, giống quan hệ giữa Mặt trời và Trái đất. Đến nay, họ đã phát hiện gần 400 ngoại hành tinh như vậy.

Năm 2008, bằng việc sử dụng kĩnh viễn vọng không gian Hubble, kính thiên văn mặt đất Keck và Gemini đặt tại Hawaii, các nhà thiên văn đã quan sát được những ngoại hành tinh quay quanh những ngôi sao ở xa. Hai đài quan sát đã chụp những bức ảnh về thế giới bí ẩn trên các ngoại hành tinh.


Truy tìm các ngoại hành tinh là hy vọng để tìm kiếm những sinh vật sống trong vũ trụ khác loài người.

Bằng phương pháp thăm dò hồng ngoại, đài quan sát Keck đã phát hiện ba ngoại hành tinh quay quanh một ngôi sao ký hiệu HR 8799, cách Trái Đất 150 năm ánh sáng. Còn Hubble đã định vị một ngoại hành tinh cực lớn quay quanh sao Formalhaut, cách Trái Đất 25 năm ánh sáng.

Những phát hiện thiên văn đặt ra một câu hỏi lớn: bao nhiêu lâu nữa, chúng ta sẽ phát hiện những thế giới giống Trái Đất, với những xã hội cũng đang tìm kiếm những sự sống trong vũ trụ bao la.

Datviet