Sao Thiên Vương, hay Thiên Vương Tinh, chắc chắn không phải là "sao" như tên gọi lầm lẫn cổ xưa mà chúng ta đặt cho nó, mà là một hành tinh rất khác biệt so với Trái Đất.

Nhưng các nghiên cứu gần đây cho thấy nó có thể giống Trái Đất ở điểm bất ngờ nhất: Có sự sống.

Không chỉ vậy, các mặt trăng mang tên các nhân vật trong kịch của nhà văn - kịch tác giả người Anh William Shakespeare cũng có thể đầy cá bơi lội.

1. Đột phá từ Voyager 2

Ở khoảng cách gần nhất trên quỹ đạo, Sao Thiên Vương cũng cách xa Trái Đất tận 1,6 tỉ km. Nó nằm cách Mặt Trời tới 19 đơn vị thiên văn (AU), mỗi AU bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất.

Vì vậy, nó là một trong 2 hành tinh thuộc "vùng bóng tối" của Thái Dương hệ, nơi chúng ta đã không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Nhưng nhờ các công nghệ ngày một phát triển, bức tranh "hành tinh thứ 7" ngày càng trở nên sống động hơn.

Ngày 13-3-1781, nhà thiên văn học người Anh William Herschel phát hiện ra Sao Thiên Vương – hành tinh mới đầu tiên được phát hiện kể từ thời cổ đại – trong khi đang tìm kiếm những ngôi sao mờ.

Trong các năm 1787-1851, 4 mặt trăng đầu tiên của nó được nhìn thấy và được đặt tên là Titania, Oberon, Ariel và Umbriel. Năm 1948, đến lượt mặt trăng Miranda lộ diện.

Ngày 10-3-1977, trong khi quan sát Sao Thiên Vương đi qua trước một ngôi sao xa xôi, các nhà khoa học tại Đài quan sát trên không Kuiper và Đài quan sát Perth ở Úc đã có khám phá lớn khi phát hiện Sao Thiên Vương, giống như Sao Thổ, được bao quanh bởi các vành đai.

Ngày 24-1-1986, tàu Voyager 2 của Cơ quan hàng không và vũ trụ Mỹ (NASA) đã trở thành tàu vũ trụ đầu tiên tiếp cận hành tinh này.

Chuyến bay cách đỉnh mây Sao Thiên Vương 81.500 km còn giúp xác định 10 mặt trăng mới, 2 vành đai mới và biết được rằng từ trường của hành tinh thậm chí còn lớn hơn Sao Thổ.

Những bức ảnh Voyager 2 gửi về và được NASA công bố cho thấy hình ảnh một thế giới màu xanh pastel đẹp mắt, tương xứng với tên vị thần bầu trời mà nó được đặt cho - Uranus trong thần thoại La Mã.

2. Đảo ngược vận mệnh

NASA mô tả Thiên Vương Tinh là một thế giới rất lạnh và nhiều gió.

Hành tinh băng khổng lồ này được bao quanh bởi 13 vành đai mờ nhạt và 28 vệ tinh nhỏ, quay ở góc gần 90 độ so với mặt phẳng quỹ đạo. Độ nghiêng độc đáo này khiến Thiên Vương Tinh có vẻ như quay ngang, quay quanh Mặt Trời như một quả bóng lăn.

NASA từng cho rằng môi trường của Sao Thiên Vương không thuận lợi cho sự sống. Nhiệt độ, áp suất và vật liệu đặc trưng của hành tinh này rất có thể quá khắc nghiệt và không ổn định để các sinh vật có thể thích nghi.

Thế nhưng, trong năm 2024, một loạt nghiên cứu bước ngoặt cho thấy hành tinh này không nên bị bỏ rơi trong hành trình tìm kiếm sự sống.

Dữ liệu Voyager 2 cho thấy Sao Thiên Vương có từ quyển hết sức lạ lùng, bất đối xứng dữ dội, dường như không có plasma - một thành phần phổ biến trong từ quyển của các hành tinh khác - và có vành đai electron năng lượng cao với cường độ cực mạnh bất thường.

Dữ liệu này đã trở thành "xương sống" cho các nghiên cứu sau đó về hành tinh, dù không ai hiểu được vì sao từ quyển của nó kỳ quặc như thế.

Một nghiên cứu công bố hồi tháng 11-2024 bởi Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực (JPL) của NASA, University College London (UCL - Anh) và Viện Nghiên cứu hệ Mặt Trời Max Planck (Đức) chỉ ra rằng từ quyển của hành tinh này chỉ thỉnh thoảng bất thường.

Voyager 2 đã tình cờ bay ngang đúng lúc một cơn gió Mặt Trời mạnh mẽ làm méo mó từ quyển Sao Thiên Vương, thổi bay các dấu hiệu sự sống tiềm năng mà tàu vũ trụ lẽ ra đã có thể phát hiện.

Tình trạng đó chỉ xảy ra khoảng 4% thời gian ở hành tinh này. Trong giai đoạn ổn định còn lại, từ quyển Thiên Vương Tinh kết hợp với một số yếu tố khác đủ để nó có được hoạt động địa chất và đại dương ngầm ổn định.

Không chỉ vậy, một số mặt trăng lớn nhất của nó cũng được hưởng lợi, cũng có thể có đại dương ngầm.

"Chúng có thể có đại dương bên dưới bề mặt với rất nhiều cá!" - đồng tác giả William Dunn từ UCL khẳng định.

3. Những mặt trăng sự sống

Một số nghiên cứu khác công bố cuối năm 2024 cũng chỉ ra dấu hiệu sự sống tiềm tàng, nhưng không phải ở chính Sao Thiên Vương, mà trên các mặt trăng của nó.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà khoa học Tom Nordheim từ Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng Johns Hopkins (APL - Mỹ) chỉ ra ứng cử viên số 1 là Miranda, mặt trăng nhỏ nhất và nằm trong cùng trong số các vệ tinh của Sao Thiên Vương.

Mặt trăng này được đặt tên theo một nhân vật trong vở kịch "Giông tố" của William Shakespeare, từng bị cho là khối đá cằn cỗi.

Nhưng nhóm của TS Nordheim đã lập các mô phỏng máy tính giúp tính toán các điều kiện cụ thể ở Miranda, cũng dựa vào dữ liệu Voyager 2, nhưng tinh chỉnh bằng nhiều chi tiết được biết thêm gần đây.

Họ khẳng định Miranda có một đại dương ngầm!

Đại dương này sở hữu độ sâu lên tới 100 km, bị bao bọc trong lớp vỏ đất đá và băng giá dày tới 30 km và tồn tại từ khoảng 100-500 triệu năm trước, chiếm một nửa thể tích của hành tinh.

Sự kéo giãn và nén hấp dẫn của Miranda, được khuếch đại bởi cộng hưởng quỹ đạo với các vệ tinh khác, có thể đã tạo ra đủ năng lượng ma sát để làm ấm hành tinh, giữ cho nước ở trạng thái lỏng và có thể nuôi dưỡng cả sự sống.

Một nghiên cứu khác từ Viện Địa vật lý thuộc Đại học Texas và Đại học California ở Santa Cruz (Mỹ) thì chỉ ra không chỉ Miranda mà ít nhất 2 mặt trăng khác là Ariel và Umbriel cũng có thể sở hữu đại dương ngầm ấm áp và sự sống ngoài hành tinh.

“Việc khám phá ra đại dương nước lỏng bên trong các mặt trăng của Sao Thiên Vương sẽ thay đổi suy nghĩ của chúng ta về phạm vi khả năng tồn tại của sự sống” - nhà khoa học hành tinh Doug Hemingway từViện Địa vật lý thuộc Đại học Texas cho biết.

Chiến binh tương lai: Uranus Orbiter and Probe

NASA cho biết đang hoạch định một sứ mệnh mới nhắm đến Sao Thiên Vương và các mặt trăng của nó, được thực hiện trong thập kỷ 2023-2032.

Sứ mệnh mang tên Uranus Orbiter and Probe (UOP), sẽ gồm một tàu vũ trụ dành riêng đển khám phá Sao Thiên Vương, sẽ ở lại với nó lâu chứ không chỉ bay ngang qua như Voyager 2.

Tàu vũ trụ này sẽ du hành quanh quỹ đạo hành tinh thứ 7 trong nhiều năm và được nhiều nhà khoa học trông đợi sẽ tạo đột phá cho cuộc săn tìm sự sống ngoài hành tinh.