Các hành tinh già thường trở nên quá nóng hoặc quá lạnh

Công cuộc tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác vẫn tập trung vào những hành tinh nằm ở khu vực có thể tồn tại sự sống – vòng tròn xung quanh các ngôi sao có nhiệt độ phù hợp để nước tồn tại ở thể lỏng.

Điều đó đã dẫn tới mục tiêu là các hành tinh quay xung quanh các sao lùn đỏ, vì kích thước nhỏ hơn và nhiệt độ lạnh hơn của chúng có nghĩa là các hành tinh thuộc khu vực có thể tồn tại sự sống sẽ nằm ở gần đó, và như vậy sẽ dễ dàng phát hiện dấu vết hơn.

Tuy nhiên, Shintaro Kadoya và Eiichi Tajika ở Đại học Tokyo, Nhật Bản cho rằng chúng ta cũng nên tìm kiếm các hành tinh mà ngôi sao của chúng đang ở đúng độ tuổi, bất kể kích thước của chúng là như thế nào.

Vì các ngôi sao sẽ ngày càng sáng hơn theo độ tuổi, các hành tinh nằm ở rìa bên trong của khu vực có thể sinh sống được cuối cùng sẽ bước vào “chế độ hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát”, khi đó các đại dương của chúng sẽ bị đun sôi lên. Trong khi đó, theo thời gian, khí quyển của các hành tinh ở rìa ngoài bị mất các loại khí giữ nhiệt do các hoạt động núi lửa suy giảm, vì thế chúng bước vào “trạng thái quả cầu tuyết”. Kadoya và Tajika đã xây dựng một mô phỏng về quá trình các hành tinh trở nên nóng hoặc lạnh theo thời gian, và họ thấy rằng cả hai số mệnh này của chúng đều xảy đến ở khoảng 3 tỷ năm sau.

Kadoya cho biết trên thực tế, các ngôi sao nhỏ hơn sẽ không có môi trường thích hợp cho sự sống hơn bất kỳ ngôi sao nào có kích thước giống như mặt trời. Điều này có quan hệ mật thiết với các nhiệm vụ về các ngoại hành tinh đã được lên kế hoạch từ trước đó, chẳng hạn như vệ tinh Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) sẽ ra mắt năm 2017, và Kính viễn vọng Magellan Giant đang được xây dựng tại Chi-lê, mục tiêu của cả hai đều là những ngôi sao lùn đỏ nhỏ hơn.

Kadoya nói: Với mục đích tìm kiếm các hành tinh có sự sống, điều quan trọng là phải tập trung vào các hệ hành tinh trẻ”. Tuy nhiên, ông cũng nói thêm rằng kiểm tra sự sống ở các ngôi sao lùn vẫn là một ý tưởng tốt bởi vì việc đó sẽ mang lại những con số tuyệt đối chính xác.

Tương lai của Trái Đất

Tajika cho biết: Đến thời điểm 4 tỷ năm tuổi, theo mô phỏng thì Trái Đất vẫn tốt và thực sự đã ở bên kia sườn dốc. Có lẽ nhờ vào vị trí tối ưu của Trái Đất với mặt trời, bản chất thân thiện với sự sống của nó vẫn tiếp diễn. “Bán kính quỹ đạo của Trái Đất nằm trong phạm vi của các điều kiện tồn tại lâu dài nhất cho chế độ khí hậu ấm áp”. Thật không may, khí hậu hoàn hảo trên hành tinh của chúng ta không thế kéo dài mãi mãi. “Trong tương lai, Trái đất sẽ rơi vào chế độ hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát vì nó nằm ở khu vực có thể tồn tại sự sống bên trong”.

Thế nhưng, Craig O’neill tại Đại học Macquarie, Úc cho biết có thể sẽ có một điều khác tiếp tục duy trì khả năng tồn tại sự sống các hành tinh: chính là bản thân sự sống. Ông nói “Các nhà nghiên cứu đã bỏ qua ảnh hưởng của sự sống. Khả năng của sự sống chính là điều chỉnh các điều kiện bề mặt, có nghĩa là bất kỳ hành tinh nào có sự sống tiến hóa thì sẽ có khả năng trở nên mạnh mẽ hơn để thay đổi điều kiện khí hậu so với các dự đoán ở mô phỏng”.

Vì thế, một lần nữa các mô hình toán học cho các hành tinh có khả năng tồn tại sự sống đã bị sơ hở do những yếu tố không chắc chắn, Duncan Wright của Đại học New South Wales, Sydney, Úc cho biết. Ông nói “ thật khó để kiểm tra các mô hình này. Trong trường hợp này, chúng dựa trên các hình mẫu về hóa học Trái Đất, nhưng chúng ta không thể biết rõ rằng điều này có phù hợp với các hành tinh khác hay không”.

Anh Thư (Theo Newscientist)