Phát hiện khả năng sống xung quanh sao lùn trắng

2 ngày trướcBài gốc

Có hàng tỉ sao lùn trắng tại dải Ngân hà

Trước đây, giới thiên văn cho rằng việc chúng tạo phản ứng nhiệt hạch để tạo đủ năng lượng sẽ khiến sự sống trên các ngoại hành tinh trở nên bất khả thi. Nhưng các phần mềm mô phỏng khí hậu mới đã đánh đổ ý tưởng đó, cho thấy rằng các hành tinh xung quanh những ngôi sao mờ dần này thực sự có thể ấm hơn những hành tinh quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời.

Sao lùn trắng: Nơi ẩn náu đáng ngạc nhiên cho sự sống?

Một nghiên cứu mới của các nhà thiên văn học tại Đại học California, Irvine, cho thấy rằng nhiều ngôi sao lùn trắng trong Ngân Hà có thể hỗ trợ các ngoại hành tinh có thể ở được hơn so với những gì chúng ta từng tin trước đây. Với ước tính tồn tại khoảng 10 tỉ sao lùn trắng trong thiên hà của chúng ta, phát hiện này có thể mở rộng đáng kể việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Nghiên cứu do phó giáo sư Aomawa Shields của UC Irvine dẫn đầu đã được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn. Trong đó, nghiên cứu so sánh khí hậu của các ngoại hành tinh quay quanh hai loại sao khác nhau. Một là một sao lùn trắng đang tiến gần đến cuối vòng đời của nó, trong khi ngôi sao còn lại là Kepler-62, một ngôi sao có độ tuổi và đặc điểm tương tự như Mặt trời của chúng ta.

Các mô hình khí hậu tiết lộ sự ấm áp bất ngờ

Sử dụng mô phỏng khí hậu toàn cầu 3D thường được sử dụng để nghiên cứu bầu khí quyển của Trái đất, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù nhận được mức năng lượng tương tự từ sao chủ nhưng ngoại hành tinh quay quanh một sao lùn trắng có thể ấm hơn đáng kể so với một hành tinh tương đương xung quanh Kepler-62.

Shields giải thích: "Mặc dù các sao lùn trắng vẫn có thể tỏa ra một lượng nhiệt từ hoạt động hạt nhân còn sót lại ở các lớp ngoài của chúng, nhưng chúng không còn phản ứng tổng hợp hạt nhân ở lõi nữa. Vì lý do này mà trước đây, không có nhiều cân nhắc được đưa ra về khả năng chứa các ngoại hành tinh có thể ở được của những ngôi sao kiểu này.

Hiện giờ, các mô phỏng máy tính của chúng tôi cho thấy rằng nếu các hành tinh đá tồn tại trên quỹ đạo của chúng, thì diện tích trên bề mặt sinh sống được của những hành tinh này nhiều hơn so với suy nghĩ trước đây".

Tốc độ quay định hình khả năng ở được như thế nào?

Bà cho biết một điểm khác biệt chính trong các hệ sao/hành tinh mà nhóm của bà nghiên cứu là đặc điểm quay của các hành tinh. Có thể coi đây một biến thể chịu trách nhiệm cho khí hậu hành tinh có thể ở được hay không.

Vùng có thể ở được của sao lùn trắng – vùng mà một ngoại hành tinh có thể chứa nước lỏng hỗ trợ sự sống, cùng với các đặc điểm khác – gần ngôi sao hơn nhiều so với các ngôi sao khác như Kepler-62. Shields nhấn mạnh rằng điều này dẫn đến chu kỳ quay nhanh hơn nhiều: chỉ 10 giờ đối với ngoại hành tinh lùn trắng. Để so sánh thì cần biệt ngoại hành tinh của Kepler-62 có chu kỳ quay 155 ngày.

Vai trò của quỹ đạo đồng bộ trong khí hậu

Mặc dù cả hai hành tinh có khả năng bị khóa trong quỹ đạo đồng bộ – với mặt ban ngày cố định và mặt ban đêm vĩnh viễn – nhưng tốc độ quay cực nhanh của hành tinh lùn trắng kéo dài sự lưu thông của đám mây xung quanh hành tinh. Chu kỳ quỹ đạo chậm hơn nhiều, 155 ngày của hành tinh Kepler-62 góp phần tạo nên khối lượng đám mây nước lỏng lớn ở mặt ban ngày.

Shields cho biết “Chúng tôi đoán rằng sự quay đồng bộ của một ngoại hành tinh trong vùng có thể ở được của một ngôi sao bình thường như Kepler-62 sẽ tạo ra nhiều mây hơn ở phía ban ngày của hành tinh, ngăn bức xạ thoát ra khỏi bề mặt của hành tinh. Thông thường, đó là điều tốt đối với các hành tinh quay gần rìa bên trong của vùng có thể ở được, vì mây làm nguội giúp ngăn bốc hơi đại dương của chúng vào không gian trong hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát”.

Bà tiếp tục: “Nhưng đối với một hành tinh quay ở chính giữa vùng có thể ở được, thì đó không phải là một ý tưởng hay. Hành tinh quay quanh Kepler-62 có quá nhiều mây che phủ khiến nó nguội đi quá nhiều, thu hẹp diện tích bề mặt có thể ở được trong quá trình này. Thế nhưng, hành tinh quay quanh sao lùn trắng quay quá nhanh đến nỗi nó không bao giờ có thời gian để tạo ra nhiều mây che phủ ở phía ban ngày của nó, do đó nó giữ lại nhiều nhiệt hơn và điều đó có lợi cho nó”.

Ít mây ở vùng ban ngày hơn và hiệu ứng nhà kính mạnh hơn ở vùng ban đêm tạo ra điều kiện ấm hơn trên hành tinh lùn trắng so với hành tinh Kepler-62.

Một góc nhìn mới về khả năng sinh sống của sao lùn trắng

Shields cho biết “Những kết quả này cho thấy môi trường sao lùn trắng, từng được coi là không thích hợp cho sự sống, có thể mở ra những hướng đi mới cho các nhà nghiên cứu ngoại hành tinh và sinh học vũ trụ theo đuổi. Khi chúng ta có khả năng quan sát mạnh mẽ hơn để đánh giá bầu khí quyển ngoại hành tinh và sinh học vũ trụ, chúng ta có thể bước vào một giai đoạn mới. Trong đó, chúng ta có thể nghiên cứu một lớp ngoại hành tinh hoàn toàn mới xung quanh các ngôi sao trước đây không được xem xét đến”.

Anh Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/phat-hien-kha-nang-song-xung-quanh-sao-lun-trang-229466.html