Có phải Kim tinh từng là một hành tinh ở được?

Phi thuyền Venus Express của ESA đang giúp các nhà hành tinh học nghiên cứu xem Kim tinh đã từng có đại dương hay không. Nếu có, thì có lẽ nó đã từng là một hành tinh ở được giống như trái đất của chúng ta.

 

alt

Ảnh minh họa Kim tinh, năm 2006, thể hiện sự có mặt của sét trong khí quyển. Ảnh: J. Whatmore

Ngày nay, Trái đất và Kim tinh trông hoàn toàn khác nhau. Trái đất là một thế giới sum sê, ôn hòa, ngập tràn sự sống, còn Kim tinh thì như địa ngục, bề mặt của nó nóng bỏng ở nhiệt độ còn cao hơn nhiệt độ trong lò nướng bánh.

Nhưng dưới vẻ bề ngoài đó, thì hai hành tinh có một số điểm giống nhau đến kì lạ. Chúng gần như giống hệt về kích cỡ và hiện nay, nhờ phi thuyền Venus Express của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), các nhà hành tinh học đang nhìn vào những điểm tương đồng khác nữa.

“Thành phần cơ bản của Kim tinh và Trái đất rất giống nhau”, Hľkan Svedhem, nhà khoa học thuộc dự án Venus Express của ESA nói. Giống nhau như thế nào thì các nhà hành tinh học từ khắp thế giới sẽ thảo luận ở Aussois, Pháp, nơi họ gặp nhau trong tuần này để dự hội thảo.

Một khác biệt dễ thấy: Kim tinh có rất ít nước. Nếu mang toàn bộ lượng nước đại dương của Trái đất phân tán đều khắp thế giới, chúng sẽ tạo ra một lớp sâu 3km. Còn nếu bạn cho ngưng tụ toàn bộ hơi nước trong khí quyển của Kim tinh lên trên bề mặt của nó, thì nó sẽ tạo ra một lớp phủ toàn cầu chỉ sâu có 3 cm.

Nhưng ở đây còn có một sự giống nhau nữa. Hàng tỉ năm trước đây, Kim tinh có khả năng có nhiều nước hơn hiện nay. Venus Express đã xác nhận chắc chắn hành tinh trên bị mất một lượng lớn nước vào trong không gian vũ trụ.

Điều đó xảy ra vì bức xạ tử ngoại từ Mặt trời đến đi vào khí quyển của Kim tinh và phá vỡ các phân tử nước thành các nguyên tử: hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen. Những nguyên tử này sau đó thoát vào trong không gian.

Venus Express đã đo được tốc độ thoát này và xác nhận rằng hydrogen đang thoát ra gấp hai lần oxygen. Do đó, người ta tin rằng nước là nguồn gốc của các ion đang thoát ra này. Phi thuyền cũng chứng tỏ rằng một dạng nặng của hydrogen, gọi là deuterium, đang dần dần phong phú trong những lớp trên cùng của khí quyển Kim tinh, vì hydrogen nặng hơn sẽ khó thoát khỏi sức hút hấp dẫn của hành tinh hơn.

“Mọi thứ đều hướng đến việc có những lượng nước lớn trên Kim tinh trong quá khứ trước đây, Colin Wilson, Đại học Oxford, Anh quốc, nói. Nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là có các đại dương trên bề mặt của hành tinh trên.

 

alt

Ảnh do Camera Theo dõi Kim tinh chụp trong vùng tử ngoại (0,365 micromet), từ khoảng cách khoảng 30 000 km. Nó thể hiện vô số đặc điểm tương phản cao, gây ra bởi một hóa chất chưa biết trong các đám mây hấp thụ ánh sáng tử ngoại, tạo ra những vùng sáng và tối. Với dữ liệu từ Venus Express, các nhà khoa học đã biết rằng các vùng xích đạo trên Kim tinh trông tối đen trong ánh sáng tử ngoại là những vùng có nhiệt độ tương đối cao, trong đó sự đối lưu mạnh mang vật chất tối đen từ bên dưới lên. Trái lại, các vùng sáng ở những vĩ độ trung bình là những vùng trong đó nhiệt độ trong khí quyển giảm theo độ sâu. Nhiệt độ đạt tới cực tiểu tại các chóp đỉnh mây ngăn cản sự hòa trộn theo phương thẳng đứng. Vòng không khí lạnh này, đặt tên là “cột lạnh”, xuất hiện dạng một dải sáng trong các bức ảnh tử ngoại. Ảnh: ESA/MPS/DLR/IDA

Eric Chassefičre, Đại học Paris-Sud, Pháp, đã phát triển một mô hình máy tính đề xuất rằng nước có nhiều trong khí quyển và chỉ tồn tại trong những giai đoạn rất sớm, khi bề mặt của hành tinh hoàn toàn tan chảy. Khi các phân tử nước bị phá vỡ thành các nguyên tử bởi ánh sáng mặt trời và thoát vào không gian, sự giảm nhiệt độ sau đó có khả năng đã kích hoạt sự hóa rắn của bề mặt. Nói cách khác: không có đại dương nào hết.

Mặc dù khó kiểm tra giả thuyết này, nhưng nó là một câu hỏi then chốt. Nếu Kim tinh thật sự từng có nước bề mặt, thì hành tinh trên có lẽ đã từng có một pha ở được thời sơ khai.

Cho dù đúng như vậy, thì mô hình của Chassefičre không ngăn cản cơ hội các sao chổi va chạm đã mang thêm nước cho Kim tinh sau khi bề mặt đã kết tinh, và những cú va này đã tạo ra những nơi ứ nước trong đó sự sống có khả năng hình thành.

Có nhiều câu hỏi còn bỏ ngỏ. “Việc mô phỏng trên phạm vi rộng hơn nhiều của hệ magma đại dương-khí quyển và sự tiến triển của nó là cần thiết để tìm hiểu tốt hơn sự tiến triển của Kim tinh thời trẻ”, Chassefičre nói.

Khi tạo dựng những mô hình máy tính đó, dữ liệu do phi thuyền Venus Express sẽ là thiết yếu.

  • Trung Thiên (theo PhysOrg.com)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Tesla vs Edison: những bài học từ cuộc chiến AC/DC
20/08/2018
James McKenzie (Physics World, tháng 8/2018) Trong bài, James McKenzie làm sáng tỏ những điều chúng ta có thể học được từ “cuộc
Phi thuyền Parker của NASA sẽ ‘chạm’ đến Mặt Trời
15/08/2018
NASA vừa phóng một phi thuyền lên nghiên cứu khí quyển Mặt Trời và gió mặt trời. Tàu vũ trụ Parker Solar Probe đã cất cánh
Ngưng tụ Bose-Einstein
07/08/2018
Trong số năm trạng thái mà vật chất có thể tồn tại, có lẽ ngưng tụ Bose-Einstein là trạng thái bí ẩn nhất. Trong khi thể
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 16)
31/07/2018
Các lớp vỏ con electron Theo phương trình đã nêu ở phần trước thì các electron thuộc cùng một lớp vỏ có năng lượng y hệt
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 15)
30/07/2018
Tính các mức năng lượng Khi phân tích quang phổ, các nhà vật lí thường phải tính các mức năng lượng gần đúng của electron
Lỗ đen thật ra có thể là lỗ sâu đục đang va chạm
14/07/2018
Khi hai lỗ sâu đục va chạm nhau, chúng tạo ra những gợn lăn tăn trong không-thời gian lan tỏa ra mọi phía. Theo một nghiên cứu
Phải chăng các nhà thiên văn đã tìm thấy khối lượng mất tích của vũ trụ?
10/07/2018
Vào thập niên 1960, các nhà thiên văn bắt đầu để ý thấy Vũ trụ dường như thiếu mất một phần khối lượng. Giữa các quan
Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?
22/06/2018
Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com