Sao Kim ngày nay có thể là một vùng đất hoang tàn ngột ngạt, nhưng các nhà khoa học đã thắc mắc liệu hành tinh này có phải lúc nào cũng khắc nghiệt như vậy không. Các nghiên cứu trước đã từng nói sao Kim được bao phủ bởi đại dương xanh thẳm thì kết quả một nghiên cứu mới đây lại ngược lại: sao Kim có khả năng không bao giờ có thể hỗ trợ các đại dương.
Sao Kim, hành tinh láng giềng gần nhất của chúng ta, được gọi là sinh đôi của Trái Đất vì sự giống nhau về kích thước và mật độ của cả hai hành tinh. Chỉ một chút không giống cũng sẽ khiến hai hành tinh trở nên hoàn toàn khác biệt.
Trong khi Trái Đất là trung tâm tự nhiên cho sự sống, sao Kim ngược lại là một hành tinh chỉ có cái chết với bầu khí quyển chứa toàn carbon dioxide độc hại. Các đám mây axit sunfuric cùng nhiệt độ bề mặt lên tới 462 độ C - đủ nóng để nấu chảy chì .
Để hiểu làm thế nào mà hai hành tinh đá này lại phát triển khác nhau như vậy, một nhóm các nhà vật lý thiên văn đã quyết định thử mô phỏng lại thời kỳ khởi đầu khi mà các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta bắt đầu quá trình hình thành cách đây 4,5 tỷ năm. Họ sử dụng các mô hình khí hậu để xem ngược thời gian ở sao Kim và Trái Đất lúc trẻ.
Vào thời điểm đó, mặt trời của chúng ta mờ hơn hiện tại khoảng 25%. Nhưng điều đó sẽ không đủ để giúp sao Kim nguội đi, vì nó là hành tinh gần mặt trời thứ hai. Vì vậy các nhà khoa học nghĩ rằng liệu những đám mây có thể giúp sao Kim hạ nhiệt không.
Mô hình khí hậu của họ xác định rằng các đám mây có đóng góp, nhưng theo một cách không thể ngờ tới. Chúng tập trung lại ở phía ban đêm của sao Kim, nơi chúng không thể che chắn phía ban ngày của hành tinh khỏi mặt trời. Mặc dù sao Kim không bị khóa chặt vào mặt trời, thậm chí một bên mặt còn đối diện với một ngôi sao, thì thủ phạm khiến nơi đây không bao giờ nguội là tốc độ quay cực chậm của nó.
Thay vì che chắn cho sao Kim khỏi sức nóng và cho hơi nước có thời gian ngưng tụ, các đám mây phía ban đêm lại góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, bầu khí quyển dày đặc luôn giữ nhiệt độ ở mức rất cao. Với sức nóng ổn định bị giữ lại lâu như vậy, sao Kim đã trở nên quá nóng để có thể đổ mưa.
“Nhiệt độ cao có nghĩa là nước chỉ có thể tồn tại ở dạng khí, hơi nước giống như trong một nồi áp suất khổng lồ”, Martin Turbet, tác giả chính của nghiên cứu, nhà nghiên cứu tại Khoa Thiên văn thuộc Khoa Khoa học và Đại học Geneva, cho biết trong một tuyên bố.
Bởi vì khi mặt trời ở dạng mờ vào hàng tỷ năm trước, Trái Đất có đủ thời gian để hạ nhiệt từ trạng thái nóng chảy, dần dần nước được hình thành và tạo ra đại dương toàn cầu. Turbet đã viết rằng "mặt trời non yếu ớt" là chìa khóa quan trọng để Trái Đất hình thành đại dương.
“Đây là sự đạo ngược hoàn toàn của “nghịch lý mặt trời trẻ mờ nhạt”. Nó luôn được coi là trở lại lớn nhất cho Trái Đất hình thành sự sống nhưng hóa ra khi hành tinh xanh còn ở dạng trẻ và rất nóng thì một mặt trời như vậy lại là yếu tố quyết định sự sống”, Emeline Bolmont, đồng tác giả nghiên cứu và là giáo sư tại Đại học Geneva, cho biết.
Trước đây, các nhà khoa học tin rằng nếu bức xạ mặt trời yếu hơn hàng tỷ năm trước, Trái Đất sẽ biến thành một quả cầu tuyết. Nhưng sự thật thì hoàn toàn ngược lại. Các nghiên cứu cũng cho thấy những hành tinh đá trong hệ mặt trời đã phát triển theo nhiều cách thức khác nhau.
Đại dương của Trái Đất đã tồn tại gần 4 tỷ năm. Có bằng chứng cho thấy sao Hỏa đã từng được bao phủ bởi các sông và hồ từ 3,5 tỷ đến 3,8 tỷ năm trước. Nhưng hiện tại, có rất ít khả năng để sao Kim trở thành Trái Đất thứ hai.
Không chỉ với hệ mặt trời, nghiên cứu trên cũng có thể áp dụng cho hành tinh ngoại (hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời của chúng ta).
“Các kết quả của chúng tôi có ý nghĩa mạnh mẽ đối với các hành tinh ngoại vì cho thấy phần lớn các hành tinh được cho là có khả năng hình thành đại dương đều thất bại trong quá trình ngưng tụ nước”, Turbet cho biết.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với các hành tinh ngoại xung quanh các ngôi sao có khối lượng thấp như TRAPPIST-1, đây sẽ là mục tiêu quan trọng của tổ chức NASA và kính viễn vọng Không gian James Webb của ESA, khởi động nghiên cứu vào tháng 12 năm nay.
Những cuộc hành trình đến sao Kim sắp tới sẽ giúp kiểm tra lý thuyết do Turbet và nhóm của ông đưa ra. “Kết quả của chúng tôi dựa trên các mô hình lý thuyết và là nền tảng quan trọng để trả lời câu hỏi này. Nhưng cần quan sát để xác định vấn đề một cách dứt khoát! Hãy hy vọng rằng các sứ mệnh không gian trong tương lai EnVision, VERITAS và DAVINCI + sẽ mang lại cho chúng ta câu trả lời chắc chắn”, ông tuyên bố.
“Sứ mệnh vừa được nói ở trên của NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, được khởi động vào cuối thập kỷ này, có thể giúp giới khoa học hiểu được đặc điểm bề mặt nguyên thủy nhất trên sao Kim gọi là “tesserae” - nắm giữ bằng chứng liên quan đến sự hiện diện hoặc vắng mặt của chất lỏng tại hành tinh này”, Turbet nói.
Nguồn: CNN
Trong khi Trái Đất là trung tâm tự nhiên cho sự sống, sao Kim ngược lại là một hành tinh chỉ có cái chết với bầu khí quyển chứa toàn carbon dioxide độc hại. Các đám mây axit sunfuric cùng nhiệt độ bề mặt lên tới 462 độ C - đủ nóng để nấu chảy chì .
Để hiểu làm thế nào mà hai hành tinh đá này lại phát triển khác nhau như vậy, một nhóm các nhà vật lý thiên văn đã quyết định thử mô phỏng lại thời kỳ khởi đầu khi mà các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta bắt đầu quá trình hình thành cách đây 4,5 tỷ năm. Họ sử dụng các mô hình khí hậu để xem ngược thời gian ở sao Kim và Trái Đất lúc trẻ.
Thời kỳ “lò nung”
Hơn 4 tỷ năm trước, Trái Đất và sao Kim đều là những lò nung, khắp nơi đều được bao phủ bởi magma. Trong khi đó điều kiện để hình thành đại dương là nhiệt độ phải đủ mát để nước ngưng tụ và rơi xuống dưới dạng mưa trong hàng nghìn năm. Bí mật nào đã giúp Trái Đất có được đại dương còn sao Kim phải giậm chân tại chỗ.
Mô hình khí hậu của họ xác định rằng các đám mây có đóng góp, nhưng theo một cách không thể ngờ tới. Chúng tập trung lại ở phía ban đêm của sao Kim, nơi chúng không thể che chắn phía ban ngày của hành tinh khỏi mặt trời. Mặc dù sao Kim không bị khóa chặt vào mặt trời, thậm chí một bên mặt còn đối diện với một ngôi sao, thì thủ phạm khiến nơi đây không bao giờ nguội là tốc độ quay cực chậm của nó.
Thay vì che chắn cho sao Kim khỏi sức nóng và cho hơi nước có thời gian ngưng tụ, các đám mây phía ban đêm lại góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, bầu khí quyển dày đặc luôn giữ nhiệt độ ở mức rất cao. Với sức nóng ổn định bị giữ lại lâu như vậy, sao Kim đã trở nên quá nóng để có thể đổ mưa.
“Nhiệt độ cao có nghĩa là nước chỉ có thể tồn tại ở dạng khí, hơi nước giống như trong một nồi áp suất khổng lồ”, Martin Turbet, tác giả chính của nghiên cứu, nhà nghiên cứu tại Khoa Thiên văn thuộc Khoa Khoa học và Đại học Geneva, cho biết trong một tuyên bố.
Tại sao Trái Đất lại khác biệt?
Mọi thứ có thể diễn ra theo cách tương tự đối với Trái Đất nếu hành tinh của chúng ta gần mặt trời hơn một chút hoặc nếu lúc đó mặt trời sáng như bây giờ.Bởi vì khi mặt trời ở dạng mờ vào hàng tỷ năm trước, Trái Đất có đủ thời gian để hạ nhiệt từ trạng thái nóng chảy, dần dần nước được hình thành và tạo ra đại dương toàn cầu. Turbet đã viết rằng "mặt trời non yếu ớt" là chìa khóa quan trọng để Trái Đất hình thành đại dương.
Trước đây, các nhà khoa học tin rằng nếu bức xạ mặt trời yếu hơn hàng tỷ năm trước, Trái Đất sẽ biến thành một quả cầu tuyết. Nhưng sự thật thì hoàn toàn ngược lại. Các nghiên cứu cũng cho thấy những hành tinh đá trong hệ mặt trời đã phát triển theo nhiều cách thức khác nhau.
Đại dương của Trái Đất đã tồn tại gần 4 tỷ năm. Có bằng chứng cho thấy sao Hỏa đã từng được bao phủ bởi các sông và hồ từ 3,5 tỷ đến 3,8 tỷ năm trước. Nhưng hiện tại, có rất ít khả năng để sao Kim trở thành Trái Đất thứ hai.
Không chỉ với hệ mặt trời, nghiên cứu trên cũng có thể áp dụng cho hành tinh ngoại (hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời của chúng ta).
“Các kết quả của chúng tôi có ý nghĩa mạnh mẽ đối với các hành tinh ngoại vì cho thấy phần lớn các hành tinh được cho là có khả năng hình thành đại dương đều thất bại trong quá trình ngưng tụ nước”, Turbet cho biết.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với các hành tinh ngoại xung quanh các ngôi sao có khối lượng thấp như TRAPPIST-1, đây sẽ là mục tiêu quan trọng của tổ chức NASA và kính viễn vọng Không gian James Webb của ESA, khởi động nghiên cứu vào tháng 12 năm nay.
Những cuộc hành trình đến sao Kim sắp tới sẽ giúp kiểm tra lý thuyết do Turbet và nhóm của ông đưa ra. “Kết quả của chúng tôi dựa trên các mô hình lý thuyết và là nền tảng quan trọng để trả lời câu hỏi này. Nhưng cần quan sát để xác định vấn đề một cách dứt khoát! Hãy hy vọng rằng các sứ mệnh không gian trong tương lai EnVision, VERITAS và DAVINCI + sẽ mang lại cho chúng ta câu trả lời chắc chắn”, ông tuyên bố.
“Sứ mệnh vừa được nói ở trên của NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, được khởi động vào cuối thập kỷ này, có thể giúp giới khoa học hiểu được đặc điểm bề mặt nguyên thủy nhất trên sao Kim gọi là “tesserae” - nắm giữ bằng chứng liên quan đến sự hiện diện hoặc vắng mặt của chất lỏng tại hành tinh này”, Turbet nói.
Nguồn: CNN
