Ariel là mặt trăng lớn thứ tưtrong hệ thống Sao Thiên Vương và cũng là vệ tinh sáng nhất của hành tinh này, với đường kính 1.159 km. Bề mặt củaAriel được đặc trưng bởi một mạng lưới phức tạp các vết nứt kiến tạo, hẻm núi và đồng bằng núi lửa băng giá.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Icarus, các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Hành tinh và Đại học Bắc Dakota đã phát hiện ra Ariel từng có một đại dương ngầm sâu tới 170 km. Độ sâu này vượt xa giới hạn của các đại dương trên Trái Đất, trong đó rãnh Mariana chỉ có độ sâu trung bình chưa đến 11 km.

Nghiên cứu do nhà nghiên cứu Caleb Strom và nhà khoa học cấp cao Alex Patthoff dẫn đầu đã kết hợp lập bản đồ hình thái học với các mô hình mô phỏng quỹ đạo để giải thích sự tồn tại đồng thời của các miệng hố cổ đại và các vùng bằng phẳng có nguồn gốc gần đây. Cấu trúc núi lửa băng cho thấy sự hiện diện của hỗn hợp băng nước, amoniac và các chất dễ bay hơi khác đã trồi lên từ bên trong ở trạng thái lỏng hoặc bán lỏng, thay thế cho dung nham magma thông thường.

Nhiều điều thú vị về mặt trăng Ariel chờ được khám phá

Mô hình nghiên cứu cũng chỉ ra rằng Ariel có độ lệch tâm quỹ đạo là 0,04, khác với quỹ đạo gần tròn hiện tại của nó. Trong giai đoạn này, lực hấp dẫn từ Sao Thiên Vương đã liên tục làm biến dạng và uốn cong khối lượng của mặt trăng, tạo ra nhiệt ma sát bên trong lớn gấp 4 lần so với nhiệt mà mặt trăng Europa trải qua hiện nay quanh Sao Mộc. Áp lực này đã gây ra sự nứt vỡ lớn ở lớp vỏ băng.

Nghiên cứu này đánh dấu khám phá quan trọng thứ hai của nhóm trong hệ thống Sao Thiên Vương, sau khi phát hiện bằng chứng về một đại dương ngầm tương tự trên mặt trăng Miranda vào năm ngoái. Những phát hiện này cho thấy các mặt trăng của những hành tinh khổng lồ băng giá có thể chứa một lượng lớn chất lỏng bên dưới lớp vỏ băng của chúng.

Tuy nhiên, các quan sát hiện tại có một hạn chế: tàu vũ trụ Voyager 2 chỉ chụp ảnh bán cầu nam của các mặt trăng này trong chuyến bay ngang qua vào năm 1986. Các tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng để xác nhận thời gian tồn tại của các đại dương này và chứng thực sự tồn tại của các dãy núi ngầm kiến tạo ở bán cầu bắc, việc gửi một sứ mệnh quỹ đạo chuyên dụng đến Sao Thiên Vương là điều thiết yếu.

Sứ mệnh này được cộng đồng vật lý thiên văn quốc tế coi là ưu tiên hàng đầu. Chỉ có thời gian mới trả lời được liệu có thể thực hiện lại sứ mệnh này để làm sáng tỏ những bí ẩn chưa được giải đáp hay không. Tuy nhiên, nghiên cứu về đại dương ngầm 170km nói trên ủng hộ giả thuyết rằng lực hấp dẫn thủy triều đã duy trì nước ở dạng lỏng tại các vùng xa xôi của hệ mặt trời.