Là “anh em sinh đôi”, vì sao Trái Đất có sự sống, còn sao Kim thì không?

Phát hiện mới về sao Kim

Ngày nay, sao Kim là một “vùng đất chết” nhưng các nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi liệu hành tinh này có phải lúc nào cũng không phù hợp cho sự sống như vậy hay không?

Sao Kim – “người hàng xóm” gần chúng ta nhất, được gọi là anh em sinh đôi của Trái Đất bởi sự tương đồng về kích cỡ và mật độ của cả hai hành tinh. Tuy nhiên, xét trên những mặt khác, hai hành tinh này hoàn toàn khác nhau.

Ảnh minh họa: NASA

Trong khi Trái Đất có các điều kiện tự nhiên hỗ trợ cho sự sống thì sao Kim là một hành tinh không thể sinh sống được với bầu khí quyển có lượng khí CO2 độc hại dày gấp 90 lần so với bầu khí quyển của chúng ta cùng với những đám mây acid sulfuric và nhiệt độ bề mặt có thể lên tới 462 độ C, đủ nóng để làm tan chảy chì.

Để hiểu về việc hai hành tinh đá này vì sao lại khác nhau như vậy, một nhóm các nhà vật lý thiên văn đã quyết định mô phỏng lại từ đầu thời điểm các hành tinh trong Hệ Mặt trời của chúng ta hình thành cách đây 4,5 tỷ năm.

Họ đã sử dụng mô hình khí hậu, tương tự như những gì các nhà nghiên cứu sử dụng khi mô phỏng sự thay đổi khí hậu trên Trái Đất, để nhìn lại thời điểm sao Kim và Trái Đất khi vẫn còn là các hành tinh trẻ. Nghiên cứu mới này đã được công bố trên tạp chí Nature ngày 13/10.

Cách đây hơn 4 tỷ năm, Trái Đất và sao Kim được bao phủ bởi nham thạch sôi sùng sục.

Các đại dương chỉ có thể hình thành khi nhiệt độ đủ lạnh để nước ngưng tụ và rơi xuống thành mưa trong hàng nghìn năm. Đó là cách mà đại dương trên Trái Đất hình thành trong hơn 10 triệu năm. Trong khi đó, sao Kim vẫn vô cùng nóng.

Vào thời điểm đó, Mặt Trời mờ hơn bây giờ 25%. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa đủ để giúp sao Kim nguội bớt bởi nó là hành tinh nằm gần Mặt Trời thứ hai. Các nhà nghiên cứu đã đặt câu hỏi liệu các đám mây có giúp gì để nhiệt độ trên sao Kim giảm bớt hay không.

Mô hình khí hậu của các nhà nghiên cứu cho thấy, các đám mây đã đóng vai trò nhất định nhưng theo một cách không ngờ tới. Chúng tập hợp ở mặt tối của sao Kim và vì thế không thể bảo vệ hành tinh này khỏi Mặt trời ở phía ban ngày. Trong khi sao Kim không bị khóa thủy triều với Mặt Trời – hiện tượng mà một mặt của hành tinh luôn đối mặt với Mặt Trời, thì nó có tốc độ quay vô cùng chậm.

Thay vì che chắn cho sao Kim khỏi hơi nóng, những đám mây ở mặt tối của sao Kim góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, khiến hơi nóng bị mắc kẹt trong bầu khí quyển đậm đặc của hành tinh này và làm cho nhiệt độ luôn ở mức cao. Với khí nóng bị mắc kẹt liên tục như vậy, sao Kim quá nóng nên không thể có mưa. Thay vào đó, nước chỉ có thể tồn tại ở thể khí và hơi nước trong khí quyển.

“Nhiệt độ cao đồng nghĩa với việc nước chỉ có thể hình thành thể hơi giống như trong một cái nồi với áp suất khổng lồ”, Martin Turbet, tác giả dẫn đầu nghiên cứu tại Khoa Khoa học thuộc Phòng Thiên văn học của Đại học Geneva nhận định.

Tại sao Trái Đất không giống như sao Kim?

Những gì xảy ra với sao Kim có thể xảy ra với Trái Đất nếu hành tinh của chúng ta tiền gần Mặt trời hơn hoặc nếu Mặt trời ở thời điểm đó sáng như bây giờ.

Bởi vì cách đây hàng tỷ năm Mặt trời mờ hơn nên nhiệt độ trên Trái Đất có thể giảm bớt để hình thành nên đại dương. Mặt trời mờ hơn là “yếu tố then chốt cho việc hình thành những đại dương đầu tiên trên Trái Đất”, ông Turbet cho hay.

Đây là một sự đảo ngược hoàn toàn những điều mà chúng ta gọi là “Nghịch lý Mặt trời trẻ mờ”, Emeline Bolmont, đồng tác giả, đồng thời là giáo sư tại Đại học Geneva nhận định.

“Điều này luôn bị coi là một trở ngại lớn cho sự xuất hiện sự sống trên Trái Đất. Nhưng hóa ra, với một Trái Đất còn trẻ và rất nóng, một Mặt trời với ánh sáng yếu như vậy thực sự là một cơ hội nằm ngoài kỳ vọng”.

Trước đó, các nhà khoa học tin rằng, nếu bức xạ mặt trời yếu hơn cách đây hàng tỷ năm, Trái Đất sẽ trở thành một quả cầu tuyết. Đến nay, điều ngược lại mới là đúng.

Những phát hiện trên đã cho thấy các hành tinh đá trong Hệ Mặt trời của chúng ta đã tiến hóa theo những cách thức khác nhau. Trái Đất đã tồn tại gần 4 tỷ năm. Có những bằng chứng cho thấy sao Mộc được bao phủ bởi sông hồ cách đây 3,5 – 3,8 tỷ năm. Và hiện nay, dường như ít có khả năng sao Kim có thể hỗ trợ nước tồn tại ở thể lỏng trên bề mặt của nó./.