Nghiên cứu hé lộ một giả thuyết thú vị về lịch sử của Sao Kim

Sao Kim có thể là một trong những thiên thể sáng và đẹp nhất mà ta có thể quan sát thấy trên bầu trời đêm, nhưng đừng để bị đánh lừa vì vẻ bề ngoài này.

Hình ảnh mô phỏng về một Sao Kim ẩm ướt và nhiều oxy hơn trong quá khứ. (Nguồn: ScienceAlert)

Hành tinh “láng giềng” của chúng ta là một nơi vô cùng khắc nghiệt, không thể sinh sống hay định cư. Đó là một thế giới khô hạn, độc hại và hoàn toàn không chào đón con người ghé thăm.

Nhưng dù môi trường có nhiều sự khác biệt, Sao Kim vẫn có những điểm tương đồng đáng chú ý với Trái Đất. Cả hai hành tinh đều có cùng kích cỡ, khối lượng, tỉ trọng và các thành phần cấu tạo bên trong.

Điều này dấy lên một câu hỏi lớn: Liệu Sao Kim có phải đã từng là nơi hỗ trợ sự sống?

Một nghiên cứu mới vừa được công bố trong tháng 3 này đã phát hiện ra rằng có thể Sao Kim từng hội đủ điều kiện cho một môi trường sống và thậm chí có nước ở dạng lỏng trên bề mặt. Hai nhà khoa học hành tinh là Alexandra Warren và Edwin Kite của Đại học Chicago, Mỹ, đã dựng mô hình giả lập về lịch sử của bầu khí quyển trên Sao Kim, để đo lường tốc độ và cơ chế gây ra tình trạng thiếu hụt khí oxy. Dựa vào đó, họ cho thấy rằng hành tinh này đã từng có nước ở thể lỏng. Tuy nhiên nước lỏng chỉ xuất hiện ở Sao Kim cách nay hơn 3 tỷ năm trước.

Còn ở giai đoạn hiện nay, Sao Kim đang cực kì khô hạn. Hành tinh này cũng có hàm lượng khí oxy trong bầu khí quyển ở mức rất thấp. Bầu khí quyển của nó bao gồm khoảng 96% khí carbon dioxide (CO2) và 3% khí nitơ, với một lượng nhỏ các loại khí khác như sulfur dioxide.

Bầu khí quyển của hành tinh này cực kì dày đặc, với áp suất lớn hơn 90 lần so với Trái Đất. Mọi thứ ở đây bị tàn phá nặng nề bởi những cơn gió mạnh khủng khiếp và những cơn mưa axit sunfuric.

Vì bầu khí quyển quá dày, nhiệt không thể thoát ra. Sao Kim là hành tinh có nhiệt độ bề mặt cao nhất trong Thái dương hệ, với nhiệt độ trung bình rơi vào khoảng 464 độ C.

Vào giai đoạn sơ khai của Thái dương hệ, khi Mặt Trời của chúng ta tỏa ra ít nhiệt hơn hiện nay, Sao Kim có thể đã sở hữu một môi trường tốt hơn hiện nay, với nhiều hồ và biển nước lỏng.

Vì thế, các nhà khoa học hành tinh rất muốn biết do đâu Sao Kim lại trở nên khô hạn như bây giờ. Bởi Sao Kim rất giống Trái Đất, việc tìm hiểu lịch sử của nó có thể giúp chúng ta tìm ra lý do khiến hành tinh của chúng ta đang dần đi theo một xu hướng giống vậy.

Hiện nay, tình trạng thiếu hụt khí oxy ở bầu khí quyển Sao Kim là bí ẩn khá khó hiểu. Nếu Sao Kim từng có một đại dương, nước lỏng ở trong đó có thể đã bốc hơi hết vào bầu khí quyển, khi hành tinh nóng lên.

Hơi nước tiếp tục phân hủy thành khí hydro và oxy thông qua quá trình quang phân ly, một phản ứng hóa học được kích hoạt bởi ánh sáng Mặt Trời. Nhưng trong khi khí hydro có thể đã thoát ra ngoài không gian, khí oxy sẽ bị kẹt lại.

Warren và Kite muốn biết chỗ khí oxy khổng lồ đó có thể đã đi đâu. Vì vậy, họ đã  dựng lên một mô hình giả lập Sao Kim vào thời điểm nó còn có thể hỗ trợ sự sống.

Họ thử cho các đại dương xuất hiện trên bề mặt Sao Kim, bổ sung thêm các cơ chế có thể gây nên sự mất oxy và điều chỉnh các thông số như lượng nước và khung thời gian khi điều này có thể xảy ra.

Họ để mô hình giả lập chạy 94.080 lần. Mô hình sẽ được coi là thành công nếu mức độ khí nitơ, nước và carbon monoxide (CO) khi kết thúc trình chạy vẫn nằm trong ngưỡng giới hạn về những chất khí có trong bầu khí quyển Sao Kim hiện nay.

Sau cùng, chỉ 1 phần trăm nhỏ trong mô hình này đã chạy thành công và nó đã đưa ra một số thông tin thú vị.

Theo đó, có một khả năng lượng oxy của Sao Kim đã liên kết với khí carbon do các núi lửa của hành tinh này thải ra, để hình thành khí CO2. Nhưng giả thuyết này thực sự khó có thể xảy ra.

Thay vào đó, lượng oxy có nhiều khả năng bị rò rỉ vào không gian, hoặc bị kẹt trong dung nham, dưới dạng chất oxy hóa và nằm lại bề mặt hành tinh. Và họ đánh giá có thể các đại dương của Sao Kim đã bị khô cạn cách đây không quá 3 tỷ năm trước. Họ cũng cho rằng những đại dương hiện đã khô cạn của Sao Kim có lẽ đã từng sâu tới hơn 300 mét.

Dù sao, những kết quả nghiên cứu mới cho thấy một điều rằng sự thiếu hụt oxy trong khí quyển của Sao Kim không phải là tình trạng nguyên thủy của nó. Thay vì thế, Sao Kim từng là một nơi hội đủ điều kiện hỗ trợ sự sống. Nhưng đây cũng chỉ là một giả định không chắc chắn.

Nhiệm vụ của các nhà khoa học và các nghiên cứu trong tương lai là tìm hiểu sâu hơn về thành phần của bề mặt Sao Kim để giúp xác định xem có đúng là oxy bị kẹt lại trong lớp vỏ hành tinh này như giả định hay không./.

(Vietnam+)