Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã mở rộng hiểu biết của chúng ta về các hành tinh có thể ở được quay quanh các ngôi sao xa xôi bằng cách bao gồm một thành phần khí hậu quan trọng – sự hiện diện của bụi trong không khí.
Các nhà khoa học đã mở rộng hiểu biết của chúng ta về các hành tinh có thể ở được quay quanh các ngôi sao xa xôi bằng cách bao gồm một thành phần khí hậu quan trọng – sự hiện diện của bụi trong không khí.
Các nhà nghiên cứu cho rằng các hành tinh có bụi trong không khí đáng kể – tương tự như thế giới được mô tả trong Dune khoa học cổ điển – có thể ở được trong một khoảng cách lớn hơn từ ngôi sao mẹ của chúng, do đó làm tăng cửa sổ cho các hành tinh có khả năng duy trì sự sống.
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Exeter, Văn phòng Met và Đại học East Anglia (UEA) đã phân lập ba tác động chính của bụi.
Các hành tinh quay quanh các ngôi sao nhỏ hơn và lạnh hơn Mặt trời, được gọi là sao lùn M, có khả năng tồn tại ở trạng thái quỹ đạo quay đồng bộ, dẫn đến các mặt ngày và đêm vĩnh viễn.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bụi làm mát vào những ngày nóng hơn nhưng cũng làm ấm mặt đêm, mở rộng hiệu quả ‘vùng có thể ở được’ của hành tinh, phạm vi khoảng cách từ ngôi sao nơi nước mặt có thể tồn tại. Phát hiện và mô tả đặc điểm của các hành tinh xa có thể ở được hiện đang có hiệu quả nhất đối với các loại thế giới này.
Kết quả được công bố hôm nay trên tạp chí Nature Communications cũng cho thấy rằng đối với các hành tinh nói chung, việc làm mát bằng bụi trong không khí có thể đóng một vai trò quan trọng ở rìa bên trong của khu vực sinh sống này, nơi nó nóng đến mức các hành tinh có thể mất nước mặt và có thể ở được – trong một kịch bản được cho là đã xảy ra trên Sao Kim.
Khi nước bị mất khỏi hành tinh và các đại dương của nó co lại, lượng bụi trong khí quyển có thể tăng lên và kết quả là, làm mát hành tinh xuống. Quá trình này được gọi là phản hồi khí hậu tiêu cực, trì hoãn việc mất nước của hành tinh.
Điều quan trọng, nghiên cứu cũng cho thấy rằng sự hiện diện của bụi phải được tính đến trong quá trình tìm kiếm dấu ấn sinh học quan trọng cho thấy sự sống – chẳng hạn như sự hiện diện của khí mê-tan – vì nó có thể che khuất chữ ký của họ như các nhà thiên văn học quan sát được.
Các chuyên gia cho rằng những kết quả này có nghĩa là các ngoại hành tinh phải được xem xét rất cẩn thận trước khi bị từ chối trong quá trình tìm kiếm các thế giới xa xôi có thể ở được.
Tiến sĩ Ian Boutle, tác giả chính của nghiên cứu và cùng từ Văn phòng Met và Đại học Exeter cho biết: “Trên Trái đất và Sao Hỏa, bão bụi có cả tác dụng làm mát và làm ấm trên bề mặt, với hiệu ứng làm mát thường chiến thắng. Các hành tinh ‘quỹ đạo đồng bộ’ rất khác nhau. Ở đây, các mặt tối của các hành tinh này là trong đêm vĩnh cửu và hiệu ứng ấm lên sẽ hết, trong khi vào ban ngày, hiệu ứng làm mát sẽ hết. làm cho hành tinh trở nên dễ sống hơn. “
Sự hiện diện của bụi khoáng được biết là có vai trò đáng kể trong khí hậu, cả khu vực được tìm thấy trên Trái đất và trên toàn cầu, như đã trải nghiệm trên Sao Hỏa.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một loạt mô phỏng các ngoại hành tinh trên mặt đất hoặc cỡ Trái đất, sử dụng các mô hình khí hậu hiện đại, và lần đầu tiên cho thấy bụi khoáng xuất hiện tự nhiên sẽ có tác động đáng kể đến việc ngoại hành tinh có thể hỗ trợ sự sống hay không.
Giáo sư Manoj Joshi từ UEA nói rằng nghiên cứu này một lần nữa cho thấy khả năng các ngoại hành tinh hỗ trợ sự sống không chỉ phụ thuộc vào sự chiếu xạ của sao – hay lượng năng lượng ánh sáng từ ngôi sao gần nhất – mà còn vào lớp trang điểm khí quyển của hành tinh. “Bụi trong không khí là thứ có thể giữ cho các hành tinh có thể ở được, nhưng cũng che khuất khả năng tìm thấy dấu hiệu sự sống của chúng ta trên các hành tinh này. Những ảnh hưởng này cần được xem xét trong nghiên cứu trong tương lai.”
Dự án nghiên cứu bao gồm một phần của một dự án đại học của Duncan Lurr, người có tên trong danh sách các tác giả của bài báo. Duncan, người hiện đang điều hành ván lướt sóng chế tạo kinh doanh của riêng mình nói thêm: “Thật thú vị khi thấy kết quả nghiên cứu thực tế trong năm học cuối cùng của tôi. Tôi đã làm việc trong một dự án mô phỏng bầu không khí ngoại hành tinh hấp dẫn, và tôi đã may mắn được tham gia của một nhóm người có thể đưa nó lên tầm nghiên cứu tầm cỡ thế giới. “
Nhiệm vụ xác định các hành tinh có thể ở xa ngoài hệ mặt trời của chúng ta là một phần không thể thiếu trong các sứ mệnh không gian hiện tại và tương lai, nhiều người tập trung vào việc trả lời câu hỏi liệu chúng ta có ở một mình không.
Nathan Mayne từ Đại học Exeter, người cùng với một đồng tác giả đã có thể làm việc trong dự án này nhờ tài trợ từ Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ (STFC) nói thêm: “Nghiên cứu như vậy chỉ có thể bằng cách vượt qua các ngành học và Kết hợp sự hiểu biết tuyệt vời và các kỹ thuật được phát triển để nghiên cứu khí hậu của hành tinh chúng ta, với vật lý thiên văn tiên tiến.
“Để có thể lôi kéo sinh viên vật lý đại học vào việc này và các dự án khác, cũng cung cấp một cơ hội tuyệt vời cho những người học cùng chúng tôi để trực tiếp phát triển các kỹ năng cần thiết trong các dự án hợp tác và kỹ thuật như vậy.
“Với các cơ sở thay đổi trò chơi như JWST và E-ELT, sẽ sẵn sàng trong tương lai gần và chuẩn bị cung cấp một bước tiến lớn trong nghiên cứu về ngoại hành tinh, giờ là thời điểm tuyệt vời để học Vật lý!”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Exeter . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :