Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nghiên cứu mới cho thấy các hành tinh giống trái đất có thể phổ biến trong vũ trụ. Nhóm các nhà vật lý thiên văn và nhà địa lý đã đưa ra bằng chứng mới cho thấy Trái đất không phải là duy nhất.
Một nghiên cứu mới của UCLA ngụ ý một hành tinh giống trái đất có thể phổ biến trong vũ trụ. Trong khi đó một nhóm các nhà vật lý thiên văn và nhà địa lý đã đưa ra bằng chứng mới cho thấy Trái đất không phải là duy nhất. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Khoa học vào ngày 18 tháng 10.
Các nhà khoa học đưa ra xác suất rằng nhiều hành tinh đá giống như Trái đất và có một số lượng rất lớn các hành tinh đá trong vũ trụ.
Dẫn đầu bởi Alexandra Doyle, một sinh viên tốt nghiệp ngành hóa học và hóa học UCLA đã phát triển một phương pháp mới để phân tích chi tiết về địa hóa học của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta bằng cách phân tích các nguyên tố trong đá từ các tiểu hành tinh hoặc các mảnh hành tinh đá quay quanh sáu ngôi sao lùn trắng. Họ cũng đang nghiên cứu địa hóa học trong đá từ các ngôi sao khác, điều gần như chưa từng nghe thấy.
Tìm hiểu thành phần của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta là rất khó. Các nhà khoa học đã phải sử dụng phương pháp duy nhất có thể là một phương pháp mà họ đã tiên phong để xác định địa hóa học của đá bên ngoài hệ mặt trời.
Những ngôi sao lùn trắng là những tàn dư dày đặc, bị đốt cháy của những ngôi sao bình thường. Lực hấp dẫn mạnh mẽ của chúng làm cho các nguyên tố nặng như carbon, oxy và nitơ nhanh chóng chìm vào bên trong chúng, đến nơi các nguyên tố nặng không thể được phát hiện bằng kính viễn vọng. Ngôi sao lùn trắng gần nhất mà Doyle nghiên cứu cách Trái đất khoảng 200 năm ánh sáng và xa nhất là 665 năm ánh sáng.
Bằng cách quan sát những ngôi sao lùn trắng này và các yếu tố có trong bầu khí quyển của chúng, nhóm nghiên cứu đang quan sát các yếu tố trong cơ thể quay quanh sao lùn trắng. Lực hấp dẫn lớn của sao lùn trắng phá hủy tiểu hành tinh hoặc mảnh hành tinh đang quay quanh nó, và vật chất rơi xuống sao lùn trắng. Quan sát một sao lùn trắng cũng giống như khám nghiệm tử thi về khi phần lớn những gì còn lại nó đã bị ngấu nghiến trong hệ mặt trời của nó.
Dữ liệu Doyle phân tích được thu thập bằng kính viễn vọng chủ yếu từ Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii, nơi mà các nhà khoa học vũ trụ đã thu thập trước đây cho các mục đích khoa học khác.
Nếu Doyle chỉ nhìn vào một ngôi sao lùn trắng, anh ấy sẽ mong đợi được nhìn thấy hydro và helium. Nhưng trong các dữ liệu này, anh ấy cũng thấy các vật liệu khác chẳng hạn như silicon, magiê, carbon và oxy – các vật liệu được bồi đắp trên các sao lùn trắng từ các cơ thể đang quay quanh chúng.
Khi sắt bị oxy hóa, nó chia sẻ các electron của nó với oxy tạo thành liên kết hóa học giữa chúng. Điều này được gọi là quá trình oxy hóa và bạn có thể nhìn thấy nó khi kim loại biến thành rỉ sét. Oxy đánh cắp các electron từ sắt rồi tạo ra oxit sắt chứ không phải kim loại sắt. Các nhà khoa học đã đo lượng sắt bị oxy hóa trong những tảng đá này đâm vào sao lùn trắng và nghiên cứu lượng kim loại bị rỉ ra.
Đá từ Trái đất, Sao Hỏa và các nơi khác trong hệ mặt trời của chúng ta có thành phần hóa học tương tự nhau và chứa hàm lượng sắt bị oxy hóa cao đáng ngạc nhiên. Chúng ta đã đo lượng sắt bị oxy hóa trong những tảng đá đâm vào sao lùn trắng.
Mặt trời được tạo ra chủ yếu từ hydro, đây là điều ngược lại với quá trình oxy hóa khi hydro bổ sung các electron.
Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình oxy hóa của một hành tinh đá có ảnh hưởng đáng kể đến bầu khí quyển, lõi của nó và loại đá mà nó tạo ra trên bề mặt của nó. Tất cả các hóa học xảy ra trên bề mặt Trái đất cuối cùng có thể được truy trở lại trạng thái oxy hóa của hành tinh. Việc chúng ta có các đại dương và tất cả các thành phần cần thiết cho sự sống có thể được truy nguyên từ hành tinh đang bị oxy hóa như hiện tại. Các tảng đá có được kiểm soát từ hóa học.
Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết chi tiết nào về việc hóa học của các ngoại hành tinh đá giống hay khác với Trái đất.
Làm thế nào tương tự như những tảng đá mà nhóm UCLA đã phân tích với đá từ Trái đất và Sao Hỏa?
Rất giống nhau! Và chúng giống như Trái đất, giống như sao Hỏa về mặt sắt bị oxy hóa.
Tuy nhiên nó vẫn luôn luôn là một bí ẩn tại sao các tảng đá trong hệ mặt trời của chúng ta bị oxy hóa như vậy. Đó không phải là những gì bạn mong đợi. Một câu hỏi là liệu điều này cũng có đúng với các ngôi sao khác hay không? Và câu trả lời từ các nhà nghiên cứu nói có. Đó là điềm báo thực sự tốt cho việc tìm kiếm các hành tinh giống Trái đất trong vũ trụ.
Sao lùn trắng là môi trường hiếm hoi để các nhà khoa học phân tích.
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu sáu yếu tố phổ biến nhất trong đá như sắt, oxy, silicon, magiê, canxi và nhôm. Họ đã sử dụng các tính toán và công thức toán học vì các nhà khoa học không thể nghiên cứu đá thực tế từ các sao lùn trắng.
Chúng ta chỉ có thể xác định địa hóa của các loại đá này một cách toán học và so sánh các tính toán này với các loại đá mà chúng ta có từ Trái đất và Sao Hỏa. Hiểu về các tảng đá là rất quan trọng bởi vì chúng tiết lộ địa hóa học và địa vật lý của hành tinh.
Nếu đá ngoài trái đất có lượng oxy hóa tương tự như Trái đất thì bạn có thể kết luận hành tinh này có kiến tạo mảng tương tự và tiềm năng tương tự đối với từ trường như Trái đất, được cho là thành phần phổ biến chính cho sự sống. Nghiên cứu này là một bước tiến trong việc có thể đưa ra những suy luận cho các cơ thể bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta và cho thấy rất có khả năng có những chất tương tự Trái đất thực sự.
Young cho biết bộ phận của anh có cả nhà vật lý thiên văn và nhà địa lý làm việc cùng nhau.
Kết quả mà chúng ta đang thực hiện hóa địa hóa thực sự trên các tảng đá từ bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Hầu hết các nhà vật lý thiên văn sẽ không nghĩ làm điều này và hầu hết các nhà địa lý học sẽ không nghĩ sẽ áp dụng điều này cho một sao lùn trắng.
Nghiên cứu được tài trợ bởi NASA.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Los Angeles . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :