Titan mặt trăng lớn của sao Thổ, được nhìn thấy bởi tàu vũ trụ Cassini của NASA. Hazy Titan có bầu khí quyển dày đặc, chứa nitơ, cũng chứa rất nhiều khí mê-tan - một nhà nghiên cứu đặc trưng đã tận dụng để giúp họ hiểu rõ hơn về vai trò của khí mê-tan trong sự nóng lên toàn cầu ở đây trên Trái đất.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech / SSI)
Bằng cách phân tích khí mê-tan trên bầu trời Titan của sao Mộc và sao Thổ, các nhà khoa học hiện đang xác định được tác động của loại khí nóng lên toàn cầu này đối với Trái đất, một nghiên cứu mới cho thấy.
Khí nhà kính làm ấm hành tinh bằng cách giữ nhiệt từ mặt trời. Khí nhà kính thường tạo ra tin tức là carbon dioxide được tạo ra với số lượng lớn bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, khí mê-tan là một loại khí nhà kính thậm chí còn mạnh hơn, pound cho pound có khả năng làm ấm hành tinh nhiều hơn 25 lần so với carbon dioxide trong khoảng một thế kỷ, theo Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC).
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tập trung vào khía cạnh được hiểu kém nhất về vai trò của mêtan trong sự nóng lên toàn cầu - bức xạ mặt trời có bước sóng ngắn bao nhiêu. Các ước tính trước đây từ IPCC liên quan đến tác động của việc tăng lượng khí thải mêtan đối với khí hậu toàn cầu đã bỏ qua tác động của sự hấp thụ sóng ngắn. [Bằng chứng hình ảnh về biến đổi khí hậu: Hình ảnh thời gian trôi qua của sông băng đang rút lui]
Các mô hình khí hậu gần đây được thiết kế để giải thích sự hấp thụ sóng ngắn của mêtan. Tuy nhiên, độ chính xác của chúng bị hạn chế bởi sự không chắc chắn trong việc khí mêtan hấp thụ bức xạ sóng ngắn tốt như thế nào. Trong khi phân tử carbon dioxide có hình dạng tuyến tính tương đối đơn giản, metan có hình dạng tứ diện phức tạp hơn và cách nó phản ứng với ánh sáng cũng phức tạp - quá nhiều để tìm ra trong phòng thí nghiệm.
Thay vào đó, các nhà khoa học kiểm tra bầu khí quyển của Titan mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc và Sao Thổ, cả hai đều có "nồng độ metan cao hơn ít nhất một nghìn lần so với khí quyển của Trái đất", đồng tác giả nghiên cứu Dan Feldman, nhà khoa học khí hậu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ở Berkeley, California, nói với Space.com. Như vậy, các thiên thể này có thể đóng vai trò là "phòng thí nghiệm tự nhiên" để nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời lên khí mê-tan, ông giải thích.
Các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu về Titan từ tàu thăm dò Huygens của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, đã hạ cánh trên mặt trăng lớn vào tháng 1 năm 2005 và Sao Mộc từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA. Điều này giúp xác định cách thức khí mê-tan hấp thụ các bước sóng ngắn khác nhau của ánh sáng mặt trời, dữ liệu mà các nhà nghiên cứu cắm vào các mô hình khí hậu của Trái đất.
Các nhà khoa học tìm thấy tác động nóng lên toàn cầu của khí mê-tan dường như không đồng nhất trên Trái đất, nhưng khác nhau trên bề mặt hành tinh. Chẳng hạn, vì các sa mạc gần xích đạo có bề mặt sáng, lộ ra phản xạ ánh sáng lên trên, sự hấp thụ sóng ngắn mạnh gấp 10 lần so với các khu vực như sa mạc Sahara và Bán đảo Ả Rập so với những nơi khác trên Trái đất, Feldman nói.
Ngoài ra, sự hiện diện của các đám mây có thể làm tăng sự hấp thụ sóng metan gần gấp ba lần. Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận những ảnh hưởng này ở phía tây nam châu Phi và châu Mỹ và với các hệ thống đám mây trong Vùng hội tụ liên vùng gần xích đạo.
"Chúng ta thực sự có thể làm giảm hiệu ứng nhà kính metan trên Trái đất dựa trên các quan sát của Sao Mộc và Titan," Feldman nói.
Những phát hiện này hỗ trợ các mô hình khí hậu trước đây về tác động của khí mêtan đối với sự nóng lên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu cho biết công việc của họ có thể giúp thúc đẩy các chiến lược giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng cách làm rõ các rủi ro mà các khu vực khác nhau trên thế giới phải đối mặt.
Các nhà khoa học chi tiết phát hiện của họ trực tuyến hôm thứ Tư (26 tháng 9) trên tạp chí Science Advances.
