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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Thời gian là gì? (Phần 1)
15/11/2018
Trong phần này chúng ta tìm hiểu thời gian thuộc về cái bản chất (chưa biết) Chúng ta đã thấy những khái niệm cơ bản như
Lược sử các phương pháp đo thời gian (Phần 1)
15/11/2018
Bài của Helen Margollis đăng trên tạp chí Physics World, tháng 11/2018 Vào ngày 1 tháng Mười Một năm 2018, khi bài báo này được
Giải phẫu bóng đèn LED
14/11/2018
Ngay cả bóng đèn phổ biến cũng biểu hiện các bí ẩn khi chúng ta nhìn vào bên trong. Không giống các bóng đèn nóng sáng truyền
Tạm biệt Kepler, thiết bị săn hành tinh thành công nhất
14/11/2018
Bài của Daniel Cossins trên tạp chí New Scientist ngày 10/11/2018 Đã lâu rồi Kepler nhỉ, và cảm ơn vì mọi thế giới ngoại hành
21 bài học cho thế kỉ 21: Việc làm
14/11/2018
VIỆC LÀM Khi bạn trưởng thành, có thể bạn sẽ thất nghiệp Chúng ta chẳng biết thị trường lao động sẽ như thế nào vào
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 11)
09/11/2018
Đầu năm 1982, tôi có viết một bài báo đề xuất rằng những khác biệt này phát sinh từ những thăng giáng lượng tử trong
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 10)
09/11/2018
Thế nhưng nhiều nhà khoa học không hài lòng với việc vũ trụ có một khởi đầu, bởi dường như nó ẩn ý rằng vật lí học
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 9)
09/11/2018
Chương 2 Vũ trụ đã ra đời như thế nào? Hamlet từng nói, “Tôi có thể bị mắc kẹt trong một vỏ hạt, và tôi tự xem mình

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