Hành tinh cách 1.800 năm ánh sáng giữ bí mật về số phận Trái Đất 5 tỷ năm nữa

Hành tinh trên tên là Phoenix, chỉ quay cách ngôi sao của nó 8 triệu km, gần hơn quỹ đạo của sao Thủy quanh Mặt trời 6 lần. Ở khoảng cách này, nó lẽ ra là hành tinh đá cằn cỗi và khô cháy nhưng bằng cách nào đó, nó vẫn có ánh sáng, bầu khí quyển, mặc dù bị phình lên nhưng chưa bị xóa sổ bởi nhiệt độ từ ngôi sao chủ.

Phoenix đã thay đổi cách chúng ta nghĩ về những điều sẽ xảy ra với bầu khí quyển của các hành tinh khi những ngôi sao như Mặt trời già đi và mở rộng.

Nhà thiên văn học Sam Grunblatt thuộc Đại học Johns Hopkins cùng các đồng nghiệp đã công bố nghiên cứu trên trong tạp chí The Astronomical Journal.

Hành tinh cách 1.800 năm ánh sáng giữ bí mật về số phận Trái Đất.

Grunblatt và các đồng nghiệp của ông kết hợp dữ liệu từ Đài quan sát TESS và Keck để nghiên cứu về hành tinh này. Theo đó, đây là hành tinh nhẹ với lớp khí dày nhưng vẫn đủ mỏng để ánh mặt trời xuyên qua.

Thông thường, một hành tinh gần ngôi sao chủ của nó như vậy sẽ mất đi bầu khí quyển. Điều này đặc biệt đúng với một thế giới như Phoenix - nơi bầu khí quyển nóng và phồng lên ở độ cao lớn, do đó các nguyên tử di chuyển nhanh hơn và xa hơn khỏi lực hấp dẫn của hành tinh. Tuy nhiên, bằng cách nào đó, bầu khí quyển của hành tinh này vẫn tồn tại.

Hiểu được cách Phoenix giữ được bầu khí quyển của nó có thể hé lộ manh mối về điều sẽ xảy ra với hành tinh của chúng ta trong 5 - 7 tỷ năm nữa khi Mặt trời trở thành quả cầu đỏ khổng lồ như ngôi sao của Phoenix.

Các hành tinh gần những ngôi sao đỏ khổng lồ như ngôi sao của Phoenix cõ lẽ có một khoảng thời gian dễ dàng hơn để giữ lại bầu khí quyển của mình so với các hành tinh ở xa hơn một chút quay quanh các ngôi sao nhỏ hơn và mờ hơn gọi là sao lùn đỏ. Đó là bởi các ngôi sao lùn đỏ thường trẻ hơn và có xu hướng bùng nổ bức xạ năng lượng cao như tia cực tím và tia X, xóa sổ lớp khí trên những hành tinh gần đó. Tuy nhiên, những ngôi sao đỏ khổng lồ như ngôi sao của Phoenix già hơn và “bình tĩnh” hơn nhiều. 

Grunblatt cho biết có thể Phoenix đã nóng lên và phồng lên cùng với ngôi sao của nó.

"Trong 5 - 10% thời gian còn lại của một ngôi sao, khi nó phát triển thành khối cầu đỏ khổng lồ, việc tăng bức xạ có thể làm nóng hành tinh và khiến bầu khí quyển của nó mở rộng như chúng ta thấy ngày nay", Grunblatt nói.

Nếu Grunblatt và các đồng nghiệp đã đúng thì câu chuyện của Phoenix có thể tiết lộ cho chúng ta vài điều về tương lai Trái Đất.

Trong 5 tỷ năm nữa, Mặt trời sẽ đốt cháy tất cả hydro trong lõi thành heli. Vào lúc phản ứng nhiệt hạch của hydro dừng lại, các lớp bên trong của ngôi sao này sẽ sụp vào bên trong, tạo nên phản ứng tổng hợp heli trong lõi Mặt trời, nhưng đồng thời, nó cũng bắt đầu đốt nóng lớp hydro bên ngoài lõi. Nhiệt mà nó tạo ra khiến các lớp ngoài cùng của Mặt trời phồng lên giống như một quả bóng đỏ khổng lồ đang bốc cháy.

Các nhà vật lý thiên văn khá chắc chắn về những gì xảy ra tiếp theo: Khi bề mặt mở rộng của Mặt trời tiến gần Trái Đất hơn, bức xạ sẽ xóa sổ bầu khí quyển duy trì sự sống của hành tinh chúng ta. Không lâu sau đó, nó sẽ nuốt chứng Trái Đất.

Nhờ Phoenix, có một tia hy vọng mong manh cho chúng ta.

"Những gì Phoenix đang cho chúng ta thấy là bầu khí quyển thực sự bền vững hơn trong quá trình này so với những gì chúng ta nghĩ. Điều đó có nghĩa là Trái Đất thực sự có thể duy trì bầu khí quyển cho tới khi quá trình nuốt chửng của Mặt trời bắt đầu", Grunblatt nói.

Tuy vậy dù sự sống còn tồn tại trên Trái Đất trong 5 tỷ năm nữa hay không thì số phận của nó vẫn không thay đổi. Đó cũng là những gì Phoenix trải qua trong 100 triệu năm nữa, khi ngôi sao chủ mở rộng đủ xa để nuốt chứng bầu khí quyển và tất cả mọi thứ của nó.