Vì sao sự sống xuất hiện trên Trái Đất thay vì Sao Kim?

  •  
  • 6.180

Các nhà khoa học Canada tìm ra một nguyên nhân đến từ ngoài vũ trụ giúp cho sự sống có thể sinh sôi và duy trì trên Trái Đất, thay vì các hành tinh gần nhất là Sao Kim.

Theo Science Daily, các nhà khoa học ở đại học British Columbia (UBC) công bố nghiên cứu mới trên Tạp chí khoa học Nature Geoscience hôm 21/7 về nguyên nhân hình thành sự sống trên Trái Đất.

Vì sao sự sống xuất hiện trên Trái Đất thay vì Sao Kim?
Bề mặt Trái Đất và Sao Kim. (Ảnh: NASA)

Nghiên cứu cho thấy bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi các nguyên tố phóng xạ và sản sinh nhiệt lượng lớn như urani và kali ở thời kì mới hình thành. Tuy nhiên, một bước ngoặt xảy ra khiến cho một lượng rất lớn các nguyên tố này biến mất khỏi bề mặt Trái Đất.

Bước ngoặt này chính là những cơn mưa thiên thạch liên tục bắn phá khiến cho urani và kali bị tách ra khỏi bề mặt hành tinh và văng vào trong không gian. Điều này giúp cho bề mặt Trái Đất trở nên ổn định hơn.

"Sự kiện này đã góp phần định hình và kiến tạo nên địa chất, khí hậu và từ trường của Trái Đất như ngày nay chúng ta đang sống," Mark Jellinek, giáo sư Phòng Khoa học Trái Đất, Đại dương và Khí quyển thuộc UBC nói.

Các mảng kiến tạo nguội dần và ổn định hơn. Điều này giúp Trái Đất duy trì được từ trường mạnh và kích hoạt sự phun trào của các núi lửa. Núi lửa phun trào giải phóng khí nhà kính từ sâu trong lòng đất tạo nên khí hậu ấm áp và điều hòa thích hợp cho sự sống xuất hiện và phát triển. Đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa Trái Đất và các hành tinh đá khác.

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. Mọi thứ trên hành tinh này lại không diễn ra tương tự như hành tinh của chúng ta. Khi Trái Đất đã ổn định và có sự sống sinh sôi nảy nở, bầu khí quyển của Sao Kim chỉ toàn khí CO­­­2 với nhiệt độ bề mặt lên đến 470 độ C.

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.
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.

"Trái Đất lẽ ra cũng có kết cục giống như Sao Kim," Jellinek nói và giải thích về nguyên nhân khiến cho hai hành tinh đã tiến hóa khác nhau, "mấu chốt của vấn đề chính là mức độ xói mòn khác nhau trên bề mặt."

Không bị bắn phá như Trái Đất, bề mặt Sao Kim nguội đi rất chậm theo thời gian. Các núi lửa biến động phức tạp, khí hậu đảo lộn liên tục trong hàng tỷ năm khiến cho sự sống không có cơ hội xuất hiện.

"Từ những ảnh hưởng của sự xói mòn bề mặt, chúng tôi nhận ra rằng những điều chỉnh về thành phần cấu tạo của hành tinh trong thời kì sơ khai sẽ để lại những hệ quả sâu sắc tới quá trình tiến hóa của nó. Chính những hoàn cảnh đặc biệt trong buổi sơ khai đã tạo nên Trái Đất ngày nay," Jellinek kết luận.

Cập nhật: 20/10/2021 Theo VnExpress/VOV
  • 6.180

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook