Tin tức Vũ trụ TV

Mặt trái của thời tiết không gian đầy biến động

Ngày:
Th12 23, 2020
Tóm lược:

Mặc dù pháo sáng sao thường được coi là phương hại đến khả năng sinh sống, nhưng nghiên cứu cho thấy ‘sự sống vẫn có cơ hội chiến đấu.’ Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng pháo sáng đưa thành phần khí quyển của các hành tinh đến trạng thái cân bằng hóa học mới.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Hình minh họa pháo sáng mặt trời khổng lồ (ảnh chứng khoán).
Tín dụng: © Peter Jurik / stock.adobe.com
Hình minh họa pháo sáng mặt trời khổng lồ (ảnh chứng khoán).
Tín dụng: © Peter Jurik / stock.adobe.com

Theo một nghiên cứu mới của Đại học Northwestern, mặc dù dữ dội và không thể đoán trước được, nhưng các tia sáng do sao chủ của hành tinh phát ra không nhất thiết ngăn cản sự sống hình thành.

Do các ngôi sao phát ra, pháo sáng sao là những tia sáng đột ngột của hình ảnh từ tính. Trên Trái đất, các vết sáng của mặt trời đôi khi làm hỏng các vệ tinh và làm gián đoạn liên lạc vô tuyến. Ở những nơi khác trong vũ trụ, các tia sáng sao mạnh cũng có khả năng làm cạn kiệt và phá hủy các khí trong khí quyển, chẳng hạn như ôzôn. Nếu không có ôzôn, mức độ bức xạ cực tím (UV) có hại có thể xuyên qua bầu khí quyển của hành tinh, do đó làm giảm cơ hội tồn tại sự sống trên bề mặt của hành tinh.

Bằng cách kết hợp hóa học khí quyển 3D và mô hình khí hậu với dữ liệu về tia lửa quan sát được từ các ngôi sao ở xa, một nhóm nghiên cứu do Northwestern dẫn đầu đã phát hiện ra rằng các tia sáng sao có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến hóa lâu dài của bầu khí quyển và khả năng sinh sống của hành tinh.

Howard Chen, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã so sánh tính chất hóa học trong khí quyển của những hành tinh thường xuyên có pháo sáng với những hành tinh không có pháo sáng. Tính chất hóa học trong khí quyển dài hạn rất khác nhau”. “Các vụ nổ liên tục thực sự đưa thành phần khí quyển của một hành tinh sang trạng thái cân bằng hóa học mới.”

Daniel Horton, tác giả chính của nghiên cứu cho biết thêm: “Chúng tôi nhận thấy rằng các tia sáng sao có thể không loại trừ sự tồn tại của sự sống. “Trong một số trường hợp, sự bùng phát không làm xói mòn tất cả ôzôn trong khí quyển. Sự sống bề mặt vẫn có cơ hội chiến đấu.”

Nghiên cứu sẽ được công bố vào ngày 21 tháng 12 trên tạp chí Nature Astronomy . Đây là một nỗ lực chung giữa các nhà nghiên cứu tại Northwestern, Đại học Colorado tại Boulder, Đại học Chicago, Viện Công nghệ Massachusetts và NASA Nexus cho Khoa học Hệ thống Hành tinh (NExSS).

Horton là trợ lý giáo sư về khoa học Trái đất và hành tinh tại Đại học Khoa học và Nghệ thuật Weinberg của Tây Bắc. Chen là tiến sĩ ứng cử viên trong Nhóm Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu của Horton và một nhà điều tra tương lai của NASA.

Tầm quan trọng của pháo sáng

Tất cả các ngôi sao – bao gồm cả mặt trời của chính chúng ta – bùng phát hoặc giải phóng ngẫu nhiên năng lượng dự trữ. May mắn thay cho những người Trái đất, các đốm sáng của mặt trời thường có tác động nhỏ đến hành tinh.

Allison Youngblood, nhà thiên văn học tại Đại học Colorado và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Mặt trời của chúng ta giống một người khổng lồ nhẹ nhàng hơn. “Nó già hơn và không hoạt động bằng những ngôi sao trẻ hơn và nhỏ hơn. Trái đất cũng có một từ trường mạnh, làm lệch hướng gió gây hại của mặt trời.”

Thật không may, hầu hết các hành tinh ngoại có khả năng sinh sống lại không may mắn như vậy. Đối với các hành tinh có khả năng tồn tại sự sống, chúng phải đủ gần với một ngôi sao để nước của chúng không bị đóng băng – nhưng không quá gần đến mức nước bốc hơi.

Horton cho biết: “Chúng tôi đã nghiên cứu các hành tinh quay xung quanh vùng có thể sinh sống được của các ngôi sao lùn M và K – những ngôi sao phổ biến nhất trong vũ trụ. “Vùng có thể sinh sống xung quanh những ngôi sao này hẹp hơn vì các ngôi sao nhỏ hơn và ít mạnh hơn các ngôi sao như mặt trời của chúng ta. Mặt khác, các sao lùn M và K được cho là có hoạt động bùng phát thường xuyên hơn mặt trời của chúng ta, và các hành tinh được khóa chặt chẽ của chúng là không có khả năng có từ trường giúp làm lệch hướng gió sao của chúng. “

Chen và Horton trước đây đã tiến hành một nghiên cứu về trung bình khí hậu dài hạn của hệ sao lùn M. Tuy nhiên, pháo sáng xảy ra trong khoảng thời gian dài hàng giờ hoặc hàng ngày. Mặc dù những khoảng thời gian ngắn ngủi này có thể khó mô phỏng, nhưng việc kết hợp các tác động của pháo sáng là rất quan trọng để hình thành một bức tranh hoàn chỉnh hơn về bầu khí quyển ngoại hành tinh. Các nhà nghiên cứu đã hoàn thành điều này bằng cách kết hợp dữ liệu bùng phát từ Cuộc khảo sát vệ tinh chuyển tiếp ngoài hành tinh của NASA, được khởi động vào năm 2018, vào mô phỏng mô hình của họ.

Sử dụng pháo sáng để phát hiện sự sống

Nếu có sự sống trên các hành tinh lùn M và K này, nghiên cứu trước đây đưa ra giả thuyết rằng các tia sáng sao có thể giúp phát hiện dễ dàng hơn. Ví dụ, pháo sáng sao có thể làm tăng sự phong phú của các loại khí biểu thị sự sống (như nitơ điôxít, nitơ oxit và axit nitric) từ mức không thể nhận thấy đến mức có thể phát hiện được.

Chen nói: “Các sự kiện thời tiết trong không gian thường được xem là phương hại đến khả năng sinh sống. “Nhưng nghiên cứu của chúng tôi về mặt định lượng cho thấy rằng một số thời tiết không gian thực sự có thể giúp chúng tôi phát hiện dấu hiệu của các khí quan trọng có thể biểu thị các quá trình sinh học.”

Nghiên cứu này có sự tham gia của các nhà nghiên cứu từ nhiều nền tảng và chuyên môn khác nhau, bao gồm các nhà khoa học khí hậu, nhà khoa học ngoại hành tinh, nhà thiên văn học, nhà lý thuyết và nhà quan sát.

Eric T. Wolf, một nhà khoa học hành tinh tại CU Boulder và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Dự án này là kết quả của nỗ lực tập thể tuyệt vời của cả nhóm. “Công trình của chúng tôi nêu bật những lợi ích của những nỗ lực liên ngành khi điều tra các điều kiện trên các hành tinh ngoài hệ mặt trời.”

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Giải thưởng Nghiên cứu Sau đại học về Khoa học và Công nghệ Trái đất và Không gian của NASA (số 80NSSC19K1523).


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Northwestern cung cấp . Bản gốc do Amanda Morris viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Howard Chen, Zhuchang Zhan, Allison Youngblood, Eric T. Wolf, Adina D. Feinstein, Daniel E. Horton. Sự tồn tại của hóa học khí quyển do ngọn lửa điều khiển trên các thế giới vùng có đá . Thiên văn học Tự nhiên , 2020; DOI: 10.1038 / s41550-020-01264-1

Bài viết liên quan

Bài viết mới