Với đại dương rộng lớn, những con sông chạy khắp nơi tới hàng trăm dặm và những khối băng khổng lồ ở hai cực của mình, Trái Đất chẳng có vẻ gì là thiếu nước. Nhưng sự thật là chỉ có chưa tới 1% khối lượng của hành tinh chúng ta được lấp đầy bởi nước, và thậm chí chúng còn đến từ các sao chổi và tiểu hành tinh khi chúng tới với Trái Đất khi mới hình thành.
Các nhà thiên văn học từng gặp khúc mặc với sự thiếu nước của Trái Đất. Mô hình chuẩn giải thích cách mà Hệ Mặt Trời đã hình thành từ một đĩa tiền hành tinh, một đĩa gồm toàn khí và bụi quay tít xung quanh Mặt Trời ở trung tâm hàng tỷ năm trước, mô hình này dự đoán rằng hành tinh của chúng ta phải toàn nước.
Trái Đất có thể đã được tạo thành từ những vật chất đóng băng ở khu vực quanh Mặt Trời nơi mà nhiệt độ đủ thấp để đóng băng vùng ngoài đĩa. Như vậy Trái Đất phải tạo thành bởi một lượng nước lớn, vậy tại sao chúng ta lại "khô cằn" như vậy?
Một phân tích mới dẫn đần bởi Rebecca Martin và Mario Livio tại Viện khoa học kính thiên văn không gian Baltimore đã cho thấy Trái Đất đã được hình thành trong một vùng gồm toàn đá khô và nóng, phía trong một vùng gọi là "dòng băng".
Dòng băng trong Hệ Mặt Trời hiện nằm ở khoảng giữa vành đai tiểu hành tinh, một tập hợp các thiên thể nhỏ nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Xa hơn nơi này, ánh sáng Mặt Trời không đủ mạnh để làm tan chảy băng trên đĩa tiền hành tinh. Mô hình trước đây về sự bồi đắp tạo thành các hành tinh cho rằng trước đây dòng băng này nằm gần Mặt Trời hơn, vào khoảng 4,5 tỷ năm trước khi Trái Đất hình thành.
"Không giống với mô hình chuẩn về đĩa bồi đắp, dòng băng trong các phân tích của chúng tôi chưa bao giờ nằm phía trong quĩ đạo Trái Đất," Livio nói, "Thay vào đó, nó nằm xa Mặt Trời hơn nhiều so với quĩ đạo Trái Đất, giải thích tại sao Trái Đất chúng ta là một hành tinh khô cằn. Trên thực tế, mô hình của chúng tôi dự đoán rằng các hành tinh nhóm trong khác gồm Sao Thủy, Sao Kim và Sao Hỏa cũng tương đối khô"
Kết quả này đã được chấp nhận công bố trên tạo chí Báo cáo hàng tháng cyar Hội thiên văn Hoàng gia.
Trong mô hình thông thường, đĩa tiền hành tinh quanh Mặt Trời hoàn toạn bị ion hóa và chuyển các vật chất vào ngôi sao, đốt nóng đĩa lên.
Dòng băng ban đầu nằm ở xa ngôi sao (Mặt Trời), có lẽ ít nhất là một tỷ dặm. Theo thời gian, đĩa này mất vật chất và trôi dần về phái trong, vượt qua quĩ đạo của Trái Đất trước khi Trái Đất được tạo thành.
"Nếu dòng băng đã nằm phía trong quỹ đạo Trái Đất khi hành tinh chúng ta hình thành, thì nó đã phải là một thiên thể băng", Martin giảithichs "Hành tính như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương được tạo thành phía người dòng băng có tới 10% khối lượng là nước. Nhưng Trái Đất lại không có nhiều nước, và đó luôn là một bài toán khó."
Nghiên cứu của Martin và Livio đã tìm ra một vấn đề đối với mô hình chuẩn về đĩa bồi đắp cho sự tiến hóa của dòng băng. "Chúng tôi đã nói rằng, đợi một chút, đĩa quanh các sao trẻ không hoàn toàn ion hóa", Livio cho biết "Chúng không phải một đĩa chuẩn vì không có đủ nhiệt và bức xạ để làm ion hóa đĩa"
"Những thiên thể rất nóng như các sao lùn hay các nguồn X-ray bức xạ ra đủ năng lượng để ion hóa đĩa của chúng" Martin nói thêm "Nhưng các sao trẻ không có đủ bức xạ hay là đủ nhiên liệu cần thiết đêt tạo ra những cú tác động năng lượng cần thiết để ion hóa đĩa"
Như vậy, nếu đĩa không được ion hóa, sẽ không có cơ chế đưa vật chất từ phía ngoài vào ngôi sao. Thay vào đó, khí và bụi chuyển động quanh ngôi sao mà không di chuyển vào phía trong, tạo thành một vùng gọi là "vùng chết"
Vùng chết trải rộng từ 0,1 đơn vị thiên văn tới vài đơn vị thiên văn tính từ ngôi sao. Vùng chết này ngăn cản vật chất phía ngoài tiến vào gần ngôi sao. Vật chất vì vậy tích dần ở rìa của vùng và đậm đặc dần.
Vật chất đậm đặc bắt đầu nóng lên do sự nén của lực hấp dẫn. Quá trình này làm nóng toàn bộ vùng phía ngoài, làm bay hơi các chất đóng băng và làm chúng trở nên khô. Trái Đất hình thành trong vùng nóng này, trải rộng vài đơn vị thiên văn quanh Mặt Trời, nó được tạo thành từ các vật chất khô. Sự chỉnh sửa của Martin và Livio so với mô hình chuẩn giải thích tại sao Trái Đất không tràn ngập nước.
Martin khuyến cáo rằng mô hình này không phải một mẫu chuẩn cho tất cả các đĩa quanh các sao. "Các điều kiện của đĩa khác nhau giữa các sao", Livio cho biết "và cơ hội, nhiều hơn bất cứ điều gì khác, xác định cho tính chính xác của kết quả đối với Trái Đất chúng ta".
VACA
Theo Space Daily
