Hầu hết các nhà khoa học dự đoán rằng trong khoảng một tỷ năm, bức xạ mặt trời ngày càng tăng sẽ khiến Trái đất thiêu đốt vượt quá khả năng sinh sống. Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Caltech đã nghiên cứu một cơ chế khiến cho bất kỳ hành tinh nào có sinh vật sống vẫn có thể ở được lâu hơn so với suy nghĩ ban đầu, có thể tăng gấp đôi tuổi thọ. Điều này nghe có vẻ là tin tốt cho các cư dân tương lai của Trái đất, nhưng đồng thời, cơ chế này có thể làm tăng cơ hội sự sống ở nơi khác trong Vũ trụ có thể có thời gian để tiến lên các cấp độ nâng cao.
Các nhà nghiên cứu nói rằng áp suất khí quyển là một điều hòa khí hậu tự nhiên cho một hành tinh trên mặt đất có sinh quyển. Hiện tại và trong quá khứ, Trái đất đã duy trì nhiệt độ bề mặt thông qua hiệu ứng nhà kính. Đã từng có lượng CO2 lớn hơn và các loại khí nhà kính khác trong khí quyển 1 tỷ năm trước, đó là một điều tốt. Nếu không, Trái đất có thể là một khối băng đông lạnh. Nhưng khi độ sáng và nhiệt của mặt trời tăng lên khi nó già đi, Trái đất đã tự nhiên đối phó bằng cách giảm lượng khí nhà kính trong khí quyển, do đó làm giảm hiệu ứng ấm lên và làm cho bề mặt hành tinh có thể ở được thoải mái.
Tuy nhiên, trái ngược với những gì hầu hết các nhà khoa học tuyên bố, giáo sư Caltech Joseph L. Kirschvink nói rằng Trái đất có thể đang ở gần điểm không có đủ carbon dioxide để điều chỉnh nhiệt độ bằng cách sử dụng quy trình tương tự. Nhưng đừng sợ, có một cơ chế khác đang được tiến hành có thể hoạt động tốt hơn để điều chỉnh nhiệt độ trên Trái đất, giữ cho hành tinh nhà của chúng ta thoải mái với cuộc sống thậm chí lâu hơn bất kỳ ai từng dự đoán.
Trong bài báo của họ, Kirschvink và cộng sự của ông, giáo sư Caltech Yuk L. Yung, và các nghiên cứu sinh King-Fai Li và Kaveh Pahlevan cho thấy áp suất khí quyển là yếu tố điều chỉnh nhiệt độ toàn cầu bằng cách mở rộng các dòng hấp thụ hồng ngoại của khí nhà kính. Mô hình của họ cho thấy rằng chỉ cần giảm áp suất khí quyển, tuổi thọ của sinh quyển có thể được kéo dài ít nhất 2,3 tỷ năm trong tương lai, nhiều hơn gấp đôi so với ước tính trước đó.
Các nhà nghiên cứu sử dụng một sự tương tự chăn gối của người Viking để giải thích cơ chế này. Đối với khí nhà kính, carbon dioxide sẽ được đại diện bởi các sợi bông tạo nên chăn. Dệt vải cotton có thể có lỗ, cho phép nhiệt thoát ra ngoài, tổ chức giải thích Li, tác giả chính của bài báo.
Kích thước của các lỗ được kiểm soát bởi áp lực, chanh Yung nói. Sau đó, hãy siết chặt chăn, bằng cách tăng áp suất khí quyển, và các lỗ nhỏ hơn, do đó nhiệt có thể thoát ra ít hơn. Với ít áp lực hơn, các lỗ hổng trở nên lớn hơn và nhiều nhiệt hơn có thể thoát ra, anh nói, giúp hành tinh này tỏa ra lượng nhiệt tăng thêm do mặt trời phát sáng hơn.
Giải pháp là giảm đáng kể tổng áp suất của khí quyển, bằng cách loại bỏ một lượng lớn nitơ phân tử, loại khí không phản ứng chủ yếu chiếm khoảng 78% bầu khí quyển. Điều này sẽ điều chỉnh nhiệt độ bề mặt và cho phép carbon dioxide tồn tại trong khí quyển, để hỗ trợ sự sống.
Điều này sẽ phải được thực hiện tổng hợp - nó dường như xảy ra bình thường. Bản thân sinh quyển lấy nitơ ra khỏi không khí, vì nitơ được tích hợp vào các tế bào của sinh vật khi chúng lớn lên và được chôn cùng với chúng khi chúng chết.
Trên thực tế, việc giảm lượng nitơ này là điều có thể đã xảy ra, ông Pahlevan nói, và điều đó đã xảy ra trong quá trình lịch sử Trái đất. Điều này cho thấy rằng áp suất khí quyển của Trái đất có thể thấp hơn so với trước đây trong lịch sử hành tinh.
Bằng chứng của giả thuyết này có thể đến từ các nhóm nghiên cứu khác đang kiểm tra các bong bóng khí hình thành trong các lavas cổ đại để xác định áp suất khí quyển trong quá khứ: kích thước tối đa của bong bóng hình thành bị hạn chế bởi áp suất khí quyển, với áp suất cao hơn tạo ra các bong bóng nhỏ hơn và ngược lại.
Nếu đúng, cơ chế này cũng có khả năng xảy ra trên bất kỳ hành tinh ngoài hệ mặt trời nào có bầu khí quyển và sinh quyển.
Hy vọng rằng, trong tương lai, chúng ta sẽ không chỉ phát hiện các hành tinh giống trái đất xung quanh các ngôi sao khác mà còn tìm hiểu điều gì đó về bầu khí quyển của chúng và áp lực xung quanh, ném Pahlevan nói. Và nếu nó chỉ ra rằng các hành tinh cũ có xu hướng có bầu khí quyển mỏng hơn, thì đó sẽ là một dấu hiệu cho thấy quá trình này có tính phổ quát.
Các nhà nghiên cứu hy vọng bầu khí quyển của các ngoại hành tinh có thể được nghiên cứu để xem liệu điều này có xảy ra ở các thế giới khác hay không.
Và nếu thời gian có thể ở được trên hành tinh của chúng ta lâu hơn, điều này có thể có ý nghĩa đối với việc tìm kiếm sự sống thông minh ở những nơi khác trong Vũ trụ.
Yung đã không mất nhiều thời gian để tạo ra sự sống trên hành tinh này, nhưng phải mất một thời gian rất dài để phát triển cuộc sống tiên tiến, ông Yung nói. Trên trái đất, quá trình này mất bốn tỷ năm. Thêm một tỷ năm nữa giúp chúng ta có thêm thời gian để phát triển và có thêm thời gian để gặp gỡ các nền văn minh tiên tiến, sự tồn tại của chính họ có thể bị kéo dài bởi cơ chế này. Nó cho chúng ta cơ hội gặp nhau.
Nguồn: Giấy, áp suất khí quyển như một bộ điều hòa khí hậu tự nhiên cho một hành tinh trên mặt đất với một sinh quyển, Caltech
