Sao Kim có thể đã có một đại dương nông chứa nước lỏng và nhiệt độ bề mặt cho phép sống được trong khoảng 2 tỷ năm đầu từ khi nó hình thành, theo mô hình máy tính mới đây về khí hậu cổ đại hành tinh của các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu không gian Goddard (GISS) của NASA đặt tại New York.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí địa vật lý Geophysical Research Letters, nó được thực hiện với mô hình tương tự như mô hình đã sử dụng để dự đoán sự biến đổi khí hậu trong tương lai của Trái Đất.
nàu
"Có rất nhiều công cụ chúng tôi sử dụng để lập mô hình biến đổi khí hậu Trái Đất cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu khí hậu của các hành tinh khác, cả quá khứ cũng như hiện tại," Michael Way, nhà nghiên cứu của GISS và trưởng nhóm tác giả của bài báo đã công bố cho biết. "Những kết quả này cho thấy Sao Kim cổ đại có thể rất khác so với ngày nay."
Sao Kim ngày nay là một địa ngục. Nó có một khí quyển khắc nghiệt chứa carbon dioxide (CO2) dày gấp 90 lần so với Trái Đất. Gần như không có hơi nước trong khí quyển này. Nhiệt độ có thể lên tới 462 độ C trên bề mặt hành tinh này.
Các nhà khoa học từ lâu đã giả thiết rằng Sao Kim được tạo thành từ những nguyên liệu tương tự Trái Đất, nhưng hai hành tinh đi theo những con đường tiến hoá khác nhau. Các phép đo của tàu Pioneer của NASA vào những năm 1980 gợi ý rằng Sao Kim ban đầu có thể đã có đại dương. Tuy nhiên, Sao Kim gần Mặt Trời hơn Trái Đất và do đó nhận nhiều bức xạ từ Mặt Trời hơn. Kết quả là, đại dương sớm của hành tinh này bị bay hơi, các phân tử hơi nước bị phá vỡ bởi bức xạ tử ngoại, hydro được giải phóng và bị thổi bay vào không gian. Khi không còn nước trên bề mặt, carbon dioxide được tạo ra trong khí quyển, dẫn tới hiệu ứng nhà kính mạnh mẽ và đó là lí do Sao Kim trở nên như ngày nay.
Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy tốc độ tự quay của hành tinh ảnh hưởng tới điều kiện sống như thế nào. Một ngày trên Sao Kim dài bằng 117 ngày Trái Đất. Cho tới gần đây, người ta vẫn cho rằng khí quyển dày của Sao Kim ngày nay là yếu tố khiến cho nó quay chậm như vậy. Tuy nhiên, nghiên cứu mới hơn đã cho thấy khí quyển mỏng như Trái Đất cũng có thể tạo ra kết quả tương tự. Điều đó có nghĩa là Sao Kim trước đây với khí quyển tương tự Trái Đất cũng có thể có tốc độ quay tương tự như hiện nay.
Sao Kim cổ đại với đại dương nông và đất liền khô chiếm diện tích lớn theo mô phỏng của nhóm nghiên cứu
Một yếu tố khác tác động lên khí hậu hành tinh là địa hình. Nhóm nghiên cứu GISS mặc định rằng Sao Kim trước đây có nhiều đất liền khô hơn Trái Đất, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới. Điều này giới hạn lượng nước bay hơi ở đại dương và kết quả là hiệu ứng nhà kính. Dạng bề mặt này có thể là phù hợp với lượng nước đủ cho sự sống phong phú và đất liền đủ nhiều để hạn chế những biến đổi từ bức xạ Mặt Trời.
Way và các đồng nghiệp của ông ở GISS đã mô phỏng các điều kiện của Sao Kim với khí quyển tương tự Trái Đất, một ngày cũng dài như ngày hiện tại của nó, và đại dương nông dựa trên dữ liệu của Pioneer. Các nhà nghiên cứu bổ sung thông tin về địa hình Sao Kim từ các phép đo radar thu được từ nhiệm vụ Magellan của NASA những năm 1990, đặt nước vào các vùng đất thấp và để các vùng cao phơi dưới ánh Mặt Trời như các lục địa. Nghiên cứu cũng đã đưa vào một yếu tố là Mặt Trời thời điểm đó sáng mờ hơn hiện nay 30%. Mặc dù vậy, Sao Kim cổ đại vẫn nhận được lượng bức xạ Mặt Trời nhiều hơn 40% so với Trái Đất ngày nay.
"Trong mô hình giả lập của GISS, tốc độ quay chậm của Sao Kim khiến bề mặt của nó bị phơi ra dưới ánh Mặt Trời hai tháng liên tiếp", đồng tác giả Anthony Del Genio nói. "Điều này làm ấm bề mặt và tạo ra mưa và lớp mây dày có tác dụng như một chiếc ô bảo vệ bề mặt khỏi việc bị làm nóng quá nhiều bởi Mặt Trời. Kết quả là nhiệt độ trên thực tế có thể lạnh hơn Trái Đất ngày nay vài độ."
Nghiên cứu này có ý nghĩa trực tiếp cho các nhiệm vụ tương lai của NASA như TESS (Vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh bằng phương pháp quá cảnh) hay kính thiên văn không gian James Webb - những dự án sẽ được thực hiện với cố gắng xác định các hành tinh có thể sống được và đặc tính khí quyển của chúng.
Bryan
Theo Science Daily
