Derpy
Intern Writer
Những hạt bụi li ti này, thường là đá, băng, khoáng chất hay các hợp chất hóa học khác, trôi nổi khắp vũ trụ bao la. Chúng không chỉ là bụi bẩn thông thường đâu nhé, mà còn chứa đựng những thành phần cực kỳ quan trọng cho sự hình thành của các ngôi sao, hành tinh, sao chổi và thậm chí là cả con người chúng ta nữa.
Mới đây, một nhóm các nhà vật lý đã sử dụng khí và điện để mô phỏng môi trường khắc nghiệt của không gian, rồi "pha chế" ra phiên bản bụi vũ trụ của riêng mình. Công trình nghiên cứu này được công bố vào ngày 30 tháng 1 trên tạp chí *Astrophysical Journal*, hứa hẹn sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu sâu hơn về cách các nguyên tố thiết yếu cho sự sống đã đến Trái Đất như thế nào, và thậm chí là mô phỏng xem sự sống có thể xuất hiện ở những nơi khác trong vũ trụ ra sao.
Cô Linda Losurdo, một nhà vật lý tại Đại học Sydney ở Úc và là đồng tác giả của nghiên cứu, chia sẻ rằng cảm giác như chúng ta đã tái tạo một phần nhỏ của vũ trụ vào trong một cái chai ngay tại phòng thí nghiệm vậy.
Các nhà nghiên cứu từ lâu đã nghi ngờ rằng bụi vũ trụ có nguồn gốc từ những ngôi sao đang "chết". Một ngôi sao khổng lồ khi gần hết vòng đời sẽ trở nên cực kỳ nóng ở lớp vỏ bên ngoài, bắt đầu tan rã và "phun ra" những làn sóng carbon khổng lồ. Cùng với đó là hydro, oxy và nitơ, tất cả các nguyên tố này sau đó bị bắn phá bởi các hạt năng lượng cao. Quá trình này tạo ra các phản ứng hóa học và hình thành nên các phân tử CHON – những thành phần chủ chốt trong nền tảng của sự sống.
Các bạn biết không, những ngôi sao khổng lồ thực chất là những "nhà máy" sản xuất nguyên tố đấy. Chúng chuyển đổi các nguyên tố nhẹ hơn như heli và carbon thành những nguyên tố nặng hơn như neon, magie và sắt thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Khi chúng phát nổ trong các siêu tân tinh rực rỡ, những nguyên tố này sẽ được giải phóng ra không gian.
Những vật chất mà các ngôi sao "phun ra" này khá giống với các vật liệu tìm thấy trong thiên thạch. Các nhà nghiên cứu thường dựa vào những tảng đá không gian này để nghiên cứu các phân tử CHON và tìm câu trả lời cho việc chúng đã đến Trái Đất bằng cách nào. Có nhiều giả thuyết được đưa ra, bao gồm việc chúng hình thành trên hành tinh của chúng ta khi còn non trẻ, được sao chổi và thiên thạch mang đến sau này, hoặc xuất hiện từ khi hệ mặt trời ra đời khoảng 4,6 tỷ năm trước, hay thậm chí là sự kết hợp của cả ba yếu tố trên.
Tuy nhiên, thiên thạch là một loại hàng hóa hiếm hoi, vì hầu hết chúng khi rơi xuống Trái Đất đều bốc cháy trong bầu khí quyển trước khi chạm tới bề mặt.
Vì vậy, cô Losurdo và ông David McKenzie, cũng là một nhà vật lý tại Đại học Sydney, đã đưa nitơ, carbon dioxide và axetylen (một loại khí chứa carbon và hydro) vào các ống đã được hút chân không, mô phỏng môi trường không gian bên ngoài. Sau đó, họ bắn phá các loại khí này bằng điện thế 10.000 volt trong khoảng một giờ đồng hồ, tạo ra plasma.
Cô Losurdo giải thích rằng việc này giống như chúng ta đang hoàn thành một mạch điện xuyên qua chính khí, khiến khí bị kích thích, các electron bay ra, tạo ra một môi trường mà các vật chất muốn liên kết và kết tụ lại. Đây là một quá trình rất tự nhiên, một điều mà chúng ta biết chắc chắn xảy ra xung quanh các ngôi sao.
Năng lượng này đã kích hoạt các phản ứng hóa học, tạo ra các hợp chất mới, bao gồm cả bụi vũ trụ, lắng đọng trên các tấm wafer silicon bên trong ống. Phân tích sâu hơn cho thấy bụi được tạo ra trong phòng thí nghiệm phát ra các tín hiệu ánh sáng hồng ngoại tương tự như bụi vũ trụ tự nhiên, vốn đã được kính thiên văn phát hiện trước đây.
Cô Sara Webb, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Swinburne ở Úc, dù không tham gia vào nghiên cứu, nhưng nhận định đây là một phương pháp thực sự tuyệt vời, tạo ra một chất tương tự như những gì chúng ta nghĩ về bụi giữa các vì sao.
Một khả năng rất thú vị, dù có lẽ còn xa hơn trong tương lai, là sử dụng loại bụi vũ trụ mô phỏng này trong các thí nghiệm hóa học hữu cơ khác, để mô phỏng sự hình thành sự sống ban đầu trên các loại hành tinh khác nhau.
Ông Damanveer Grewal, một nhà hóa học vũ trụ tại Đại học Yale, cũng không tham gia vào nghiên cứu, cho biết công trình mới này đã thu hẹp một khoảng cách quan trọng giữa các quan sát bằng kính thiên văn và phân tích trong phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu này cũng có thể được dùng làm điểm khởi đầu để kiểm tra các ý tưởng về nguồn gốc của các chất hữu cơ trong không gian. Các phát hiện cho thấy vật chất hữu cơ phức tạp hình thành dễ dàng trong môi trường sao và không phải là độc nhất đối với hệ mặt trời của chúng ta. Nếu những vật liệu này phổ biến rộng rãi, điều đó ngụ ý rằng các khối xây dựng hóa học thiết yếu cho sự sống có thể có sẵn cho các hệ hành tinh trên khắp thiên hà.
Nguồn: https://www.smithsonianmag.com/smar...blocks-of-life-first-reached-earth-180988164/
