Tin tức Khoa học Skynet

Làm thế nào mà hệ mặt trời có được ‘Sự phân chia vĩ đại’ và tại sao nó quan trọng đối với sự sống trên Trái đất

Ngày:
Th1 14, 2020
Tóm tắt:

Các nhà khoa học cuối cùng đã mở rộng quy mô tương đương với hệ mặt trời của dãy núi Rocky.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Trong một nghiên cứu được công bố hôm nay trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên , các nhà nghiên cứu từ Hoa Kỳ và Nhật Bản đã tiết lộ nguồn gốc có thể có của “Great Divide” trong khu vực vũ trụ của chúng ta. Sự phân ly nổi tiếng này có thể đã tách rời hệ mặt trời ngay sau khi mặt trời hình thành lần đầu tiên.

Hiện tượng này hơi giống với cách dãy núi Rocky chia Bắc Mỹ thành đông và tây. Một bên là hành tinh “trên mặt đất” như Trái đất và Sao Hỏa. Chúng được tạo thành từ các loại vật liệu khác nhau cơ bản so với các “jovian” xa hơn như Sao Mộc và Sao Thổ.

Tác giả chính Ramon Brasser, một nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Sự sống Trái đất (ELSI) tại Viện Công nghệ Tokyo ở Nhật Bản cho biết “Làm thế nào để bạn đảm bảo rằng vật liệu từ hệ mặt trời bên trong và bên ngoài không trộn lẫn từ rất sớm trong lịch sử của nó?”

Brasser và đồng tác giả Stephen Mojzsis, giáo sư tại Khoa Khoa học Địa chất CU Boulder nghĩ rằng họ có câu trả lời và nó có thể làm sáng tỏ sự sống bắt nguồn từ Trái đất.

Một orrery, một loại thiết bị từng được sử dụng để theo dõi chuyển động của các hành tinh, ngồi phía trên hình ảnh hồng ngoại của một đĩa "bảo vệ tiền giả định" có thể đã phân chia hệ mặt trời sớm trong lịch sử của nó. (Tín dụng: K. Ebert / Ý tưởng & phương pháp sáng tạo)
Một orrery, một loại thiết bị từng được sử dụng để theo dõi chuyển động của các hành tinh, ngồi phía trên hình ảnh hồng ngoại của một đĩa “bảo vệ tiền giả định” có thể đã phân chia hệ mặt trời sớm trong lịch sử của nó. (Tín dụng: K. Ebert / Ý tưởng & phương pháp sáng tạo)

Một đĩa mặt trời chứa những manh mối quan trọng

Bộ đôi cho thấy hệ mặt trời ban đầu được phân chia thành ít nhất hai vùng bởi một cấu trúc giống như chiếc nhẫn tạo thành một đĩa xung quanh mặt trời trẻ. Đĩa này có thể có ý nghĩa lớn đối với sự phát triển của các hành tinh và tiểu hành tinh, và thậm chí cả lịch sử sự sống trên Trái đất.

Lời giải thích khả dĩ nhất cho sự khác biệt về thành phần đó là nó xuất hiện từ một cấu trúc nội tại của đĩa khí và bụi này.

Mojzsis lưu ý rằng Great Divide, một thuật ngữ mà ông và Brasser đặt ra không giống như ngày nay. Đó là một không gian tương đối trống trải nằm gần Sao Mộc và vượt xa những gì các nhà thiên văn học gọi là vành đai tiểu hành tinh.

Nhưng bạn vẫn có thể phát hiện sự hiện diện của nó trên khắp hệ mặt trời. Di chuyển về phía mặt trời từ dòng đó và hầu hết các hành tinh và tiểu hành tinh có xu hướng mang lượng phân tử hữu cơ tương đối thấp. Tuy nhiên, đi theo hướng khác về phía Sao Mộc và xa hơn nữa, và một bức tranh khác xuất hiện: Hầu hết mọi thứ ở khu vực xa xôi này của hệ mặt trời đều được tạo thành từ các vật liệu giàu carbon.

Sự phân đôi này thực sự gây bất ngờ khi lần đầu tiên được tìm thấy.

Nhiều nhà khoa học cho rằng Sao Mộc là tác nhân chịu trách nhiệm cho sự bất ngờ đó. Người ta nghĩ rằng hành tinh này quá lớn đến nỗi nó có thể hoạt động như một rào cản hấp dẫn, ngăn đá cuội và bụi từ hệ mặt trời bên ngoài xoắn ốc về phía mặt trời.

Nhưng Mojzsis và Brasser đã không bị thuyết phục. Các nhà khoa học đã sử dụng một loạt mô phỏng máy tính để khám phá vai trò của sao Mộc trong hệ mặt trời đang phát triển. Họ phát hiện ra rằng trong khi Sao Mộc lớn, có lẽ nó chưa bao giờ đủ lớn trong quá trình hình thành để ngăn chặn hoàn toàn dòng chảy của vật liệu đá di chuyển về phía mặt trời.

“Chúng tôi đập đầu vào tường,” Brasser nói. “Nếu sao Mộc không phải là tác nhân chịu trách nhiệm tạo và duy trì sự phân đôi thành phần đó, thì còn gì nữa?”

Hai cái gọi là "đĩa ALMA" như được thấy trong ánh sáng hồng ngoại xung quanh các ngôi sao xa xôi
Hai cái gọi là "đĩa ALMA" như được thấy trong ánh sáng hồng ngoại xung quanh các ngôi sao xa xôi
Hai cái gọi là “đĩa ALMA” như được thấy trong ánh sáng hồng ngoại xung quanh các ngôi sao xa xôi.
(Tín dụng: ALMA, ESO / NAOJ / NRAO)

Một giải pháp trong tầm nhìn rõ ràng

Trong nhiều năm, các nhà khoa học vận hành đài quan sát ở Chile có tên là Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) đã nhận thấy điều gì đó bất thường xung quanh các ngôi sao xa xôi: Các hệ thống sao trẻ thường được bao quanh bởi các đĩa khí và bụi, trong ánh sáng hồng ngoại, trông hơi giống mắt hổ.

Nếu một chiếc nhẫn tương tự tồn tại trong hệ mặt trời của chúng ta hàng tỷ năm trước, Brasser và Mojzsis lý luận về mặt lý thuyết, nó có thể chịu trách nhiệm cho Great Divide.

Đó là bởi vì một vòng như vậy sẽ tạo ra các dải khí và bụi áp suất cao cùng áp suất thấp xen kẽ. Đến lượt các dải đó có thể kéo các khối xây dựng sớm nhất của hệ mặt trời vào một số bồn khác biệt – một khối sẽ sinh ra Sao Mộc và Sao Thổ, và một Trái Đất và Sao Hỏa khác.

Ở vùng núi, Sự phân chia vĩ đại khiến nước chảy ra bằng cách này hay cách khác. Nó tương tự như cách vết sưng áp suất này sẽ phân chia vật liệu trong hệ mặt trời.

Nhưng có một cảnh báo: Rào cản đó trong không gian có thể không hoàn hảo. Một số vật liệu hệ mặt trời bên ngoài vẫn có thể đã leo qua phân chia. Và những kẻ chạy trốn đó có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của thế giới của chúng ta.

Những vật liệu có thể đi đến Trái đất sẽ là những vật liệu dễ bay hơi, giàu carbon. Và nó cung cấp cho bạn nước. Nó cung cấp cho bạn chất hữu cơ.

Phần còn lại là lịch sử Trái đất.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Colorado tại Boulder . Bản gốc được viết bởi Daniel Strain. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. R. Brasser, SJ Mojzsis. Việc phân vùng của Hệ mặt trời bên trong và bên ngoài bằng một đĩa hình thành hành tinh có cấu trúc . Thiên văn học thiên nhiên , 2020; DOI: 10.1038 / s41550-019-0978-6

Bài viết liên quan

Bài viết mới