Để hỗ trợ cuộc sống, một hành tinh ngoại chỉ cần đi ra ngoài nơi nhiệt từ ngôi sao của nó phù hợp với nước lỏng. Đúng?
Không cần thiết. Nghiên cứu mới cho thấy rằng để hỗ trợ sự sống, một hành tinh như vậy cũng có thể cần kiến tạo mảng, và những thứ đó được kích hoạt trong một dải hẹp hơn từ ngôi sao mẹ.
Rory Barnes, một nhà thiên văn học của Đại học Washington, là tác giả chính của bài báo được xuất bản bởi Tạp chí Vật lý thiên văn sử dụng các tính toán mới từ mô hình máy tính để xác định vùng có thể ở được của triều.
Bên cạnh nước lỏng, các nhà khoa học cho rằng kiến tạo mảng là cần thiết để kéo lượng carbon dư thừa ra khỏi bầu khí quyển của nó và giam cầm nó trong đá, để ngăn chặn sự nóng lên của nhà kính. Kiến tạo, hay sự chuyển động của các mảng tạo nên bề mặt hành tinh, thường được điều khiển bởi sự phân rã phóng xạ trong lõi hành tinh, nhưng một lực hấp dẫn sao có thể gây ra thủy triều trên hành tinh, tạo ra nhiều năng lượng hơn để thúc đẩy kiến tạo mảng.
Nếu bạn có kiến tạo mảng, thì bạn có thể có sự ổn định khí hậu lâu dài, mà chúng tôi nghĩ là điều kiện tiên quyết cho cuộc sống, theo ông Bar Barnes.
Các lực kiến tạo không thể nghiêm trọng đến mức các sự kiện địa chất nhanh chóng lặp lại bề mặt hành tinh và phá hủy sự sống có thể đã có chỗ đứng, ông nói. Hành tinh phải ở một khoảng cách mà sự giật mạnh từ trường hấp dẫn của ngôi sao tạo ra kiến tạo mà không tạo ra hoạt động núi lửa cực đoan làm nổi lên hành tinh trong một thời gian quá ngắn để sự sống phát triển.
Nói chung, tác dụng của công việc này là làm giảm số lượng môi trường có thể ở được trong vũ trụ, hoặc ít nhất là những gì chúng ta đã nghĩ là môi trường có thể ở được, ông Bar Barnes nói. Những nơi tốt nhất để tìm kiếm sự có thể ở được là nơi định nghĩa mới này và định nghĩa cũ trùng lặp.
Các tính toán mới có ý nghĩa đối với các hành tinh trước đây được coi là quá nhỏ đối với môi trường sống. Một ví dụ là Sao Hỏa, từng được sử dụng để trải nghiệm kiến tạo nhưng hoạt động đó đã không còn do nhiệt từ hành tinh bị phân rã.
Nhưng khi các hành tinh càng gần mặt trời của chúng, lực hấp dẫn càng mạnh hơn, lực thủy triều tăng lên và nhiều năng lượng được giải phóng hơn. Nếu sao Hỏa di chuyển gần mặt trời hơn, các vòi thủy triều mặt trời có thể có thể khởi động lại kiến tạo, giải phóng khí từ lõi để cung cấp thêm bầu khí quyển. Nếu sao Hỏa chứa nước lỏng, tại thời điểm đó nó có thể ở được với cuộc sống như chúng ta biết.
Các mặt trăng khác nhau của Sao Mộc từ lâu đã được coi là có khả năng chứa chấp sự sống. Nhưng một trong số họ, Io, có rất nhiều hoạt động núi lửa, kết quả của lực thủy triều từ Sao Mộc, đến nỗi nó không được coi là một ứng cử viên tốt. Hoạt động kiến tạo làm lại bề mặt Io ván trong chưa đầy 1 triệu năm.
Nếu điều đó xảy ra trên Trái đất, thật khó để tưởng tượng cuộc sống sẽ phát triển như thế nào, thì Bar Barnes nói.
Một hành tinh giống Trái đất tiềm năng, nhưng to gấp tám lần, được gọi là Gliese 581d được phát hiện vào năm 2007 cách đó khoảng 20 năm ánh sáng trong chòm sao Thiên Bình. Lúc đầu, người ta cho rằng hành tinh quá xa mặt trời của nó, Gliese 581, có nước lỏng, nhưng các quan sát gần đây đã xác định quỹ đạo nằm trong vùng có thể ở được của nước lỏng. Tuy nhiên, hành tinh này nằm ngoài vùng có thể ở được đối với các lực lượng thủy triều mặt trời, mà các tác giả tin rằng sẽ hạn chế đáng kể khả năng sống.
Mô hình của chúng tôi dự đoán rằng thủy triều có thể chỉ đóng góp một phần tư nhiệt cần thiết để làm cho hành tinh có thể ở được, do đó, rất nhiều nhiệt từ sự phân rã của các đồng vị phóng xạ có thể được yêu cầu để tạo ra sự khác biệt, Mitch Jackson nói.
Barnes nói thêm, Điểm mấu chốt là lực lượng thủy triều là một yếu tố quan trọng mà chúng ta sẽ phải xem xét khi tìm kiếm các hành tinh có thể ở được.
Nguồn: Đại học Washington thông qua Eurekalert. Giấy có sẵn ở đây.
