Một đặc thù khí quyển của Trái Đất giống với Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương cũng có thể giống với hàng tỷ hành tinh khác, các nhà thiên văn học của trường đại học Washington (UW) đã tìm ra và biết rằng điều này có thể giúp việc tìm kiếm nơi có thể tồn tại sự sống ngoài Trái Đất.
Trước hết, hãy xem lại lịch sử: Người ta biết rằng, càng lên cao, không khí càng trở nên lạnh hơn và mỏng hơn. Nhưng tới năm 1902, một nhà khoa học tên là Leon Teisserenc de Bort, đã sử dụng bóng bay mang theo thiết bị, và tìm thấy một điểm trong bầu khí quyển của Trái Đất, cách mặt đất khoảng 40.000 đến 50.000 feet (12.192 m đến 15.240 m), tại đây, không khí đã không còn lạnh mà trở nên nóng hơn.
Ông gọi sự thay đổi này là "tropopause" và đặt tên lớp không khí phía trên vùng này là tầng bình lưu (stratosphere) còn lớp phía dưới là tầng đối lưu (troposphere), nơi chúng ta sinh sống - những thuật ngữ vẫn sử dụng cho tới ngày nay.
Sau đó, trong những năm 1980, tàu không gian của NASA phát hiện ra rằng tropopause cũng có mặt trong bầu khí quyển của Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương và Titan (vệ tinh tự nhiên lớn nhất của Sao Thổ). Hơn nữa, tất cả những nơi xảy ra sự thay đổi đó đều diễn ra ở cùng một mức khí quyển trong mỗi thiên thể khác nhau – nơi áp suất ở vào khoảng 0,1 bar (10.000 Pa) hay một phần mười áp suất khí quyển bề mặt Trái Đất
Giờ đây, theo một bài báo của UW, nhà thiên văn học Tyler Robinson và nhà khoa học về hành tinh David Catling đã công bố trực tuyến ngày 8 tháng 12 trên tạp chí Nature Geoscience, sử dụng vật lý cơ bản để chỉ ra tại sao lại xảy ra điều này, và cho rằng tropopause có thể có ở hàng tỷ hành tinh với khí quyển dày và các vệ tinh tự nhiên trong khắp thiên hà.
“Lời giải thích nằm trong bản chất vật lý của sự bức xạ hồng ngoại”, Robinson nói. Khí trong khí quyển lấy năng lượng bằng cách hấp thụ bức xạ hồng ngoại từ mặt được chiếu sáng của một hành tinh đá hoặc từ những phần sâu trong bầu khí quyển của các hành tinh như Sao Mộc vốn không có bề măt rắn.
Áp dụng một mô hình phân tích, Catling - giáo sư nghiên cứu về Trái Đất và không gian, cùng với Robinson - a nhà nghiên cứu thiên văn sau tiến sĩ, cho thấy càng lên cao áp suất khí quyển càng thấp, khi đó, khí quyển trở nên trong suốt với các bức xạ nhiệt ( không hấp thu hoặc hấp thu nhiệt rất ít). Nhưng khi áp suất lớn hơn 0.1 bar, sự hấp thụ trở nên rõ rệt, hoặc tia cực tím, hay ánh sáng, là nguyên nhân làm cho bầu khí quyển của các hành tinh khổng lồ, Trái Đất và Titan trở nên nóng hơn khi độ cao tiếp tục tăng thêm.
Một tính chất Vật lý: Áp suất khoảng 0.1 bar là điểm tropoppause, diễn ra sự thay đổi về nhiệt độ khi càng lên cao – điều này có thể áp dụng cho hầu hết các bầu khí quyển của hành tinh vì khí ở tầng bình lưu hấp thụ tia cực tím hay các bức xạ khả kiến (ánh sáng mắt thường nhìn thấy được)
Các nhà thiên văn học có thể sử dụng phát hiện này để suy đoán nhiệt độ, điều kiện áp suất trên bề mặt các hành tinh. Từ đó, họ có thể tìm hiểu xem hành tinh đó có khả năng tồn tại sự sống hay không – Chìa khóa của sự sống trên một hành tinh đá là nhiệt độ và điều kiện áp suất bề mặt có cho phép nước tồn tại ở thể lỏng hay không.
“Vậy, chúng ta có một nơi nào đó để có thể bắt đầu xác định tính chất của hành tinh”, Robinson nói “Chúng ta biết rằng nhiệt độ sẽ tăng dưới tropopause, và chúng tôi có một vài mô hình về cách chúng ta nghĩ khi nhiệt độ tăng - vậy hãy nhấc chân lên và chúng ta sẽ bắt đầu tiến xuống bề mặt của nó."
Ông nói thêm “ Một cách ngắn gọn, những thuộc tính vật lý chung không chỉ giải thích những gì đang xảy ra trong phạm vi thuộc hệ Mặt Trời mà còn giúp tìm kiếm sự sống ở một nơi xa xôi nào đó khác”.
Ngọc Ánh (VACA)
Theo Space Daily
