Trái Đất sẽ tận số sau 5 tỉ năm nữa

Sự sống thì chắc là ngắc ngoải, đại dương như bị sôi lên, nhưng không một ai từng dám chắc rằng điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất khi Mặt Trời cuối cùng bị phình to ra thành một sao lùn đỏ khổng lồ. Và mới đây, các nhà vật lý thiên văn từ Mexico và Vương quốc Anh đã dự đoán một số phận đầy ảm đạm cho hành tinh của chúng ta: chúng ta sẽ bị tóm gọn bởi lớp bên ngoài của Mặt Trời, chuyển động theo đường xoáy trôn ốc về phía tâm và bay hơi. Điều này được dự đoán qua nghiên cứu của nhóm đăng trên Monthly Notice of Royal Astronomical Society


Chúng tôi có thể nói đây chính là câu trả lời về số mạng của Trái đất
- Robert Smith, Sussex University

Cũng giống như các sao khác, Mặt Trời chuyển hóa các hạt nhân hydrogen thành hạt nhân helium thông qua phản ứng nhiệt hành để sản sinh ra một lượng khổng lồ các bức xạ và áp suất ra phía ngoài. Nhưng sau khoảng 5 tỉ năm nữa, hay là khi nào mà nhiên liệu hydrogen cho phản ứng hạt nhân cạn kiệt, lúc đó áp suất sẽ biến mất và sự sụp đổ vào trong nhân sẽ xảy ra do lực hấp dẫn. Và sự đè nén vào bên trong này sẽ làm tăng nhiệt độ ở trong nhân, và sẽ lại khiến cho lớp vỏ bên ngoài của Mặt Trời sẽ bị giãn nở ra khoảng 250 lần so với bán kính hiện tại rồi sau đó mới lạnh từ sao lùn trắng thành sao lùn đỏ.


Khi Mặt Trời đạt đến trạng thái sao đỏ khổng lồ, sao Thủy tất nhiên sẽ là hành tinh đầu tiên bị nhấn chìm, và tiếp theo sự giãn nở đó là số phận tương tự của sao Kim, Trái Đất và sao Hỏa. Tuy nhiên, trong suốt thời kỳ giãn nở, Mặt Trời cũng sẽ bị mất khối lượng do chuyển thành gió mặt trời. Và sự giảm trọng lực sẽ làm cho quỹ đạo của các hành tinh bị cuốn ra và một vài mô hình đã dự đoán rằng Trái Đất và có thể cả sao Kim có thể thoát khỏi số phận đen tối trên. Và quả thực, các nhà vật lý thiên văn đã từng phát hiện được một hệ mặt trời tương tự mà ở đó một hành tinh với quỹ đạo tương tự như Trái Đất đã từng thoái khỏi thảm họa khi mà sao của nó trở thành pha sao đỏ.


Klaus-Peter Schroeder (Đại học Guanajuanto, Mexico) và Robert Smith (Đại học Sessex, Vương quốc Anh) thì lại không lạc quan đến thế/ Họ đã tiến hành các tính toán về số phận của Trái Đất và kết luận rằng không chỉ là sự mất khối lượng của Mặt Trời, mà còn là tốc độ quay của Mặt Trời, sẽ giảm khi Mặt Trời trở nên lớn lên. Hiện tại, chu kỳ quay của Mặt Trời cỡ khoảng một năm, và khi ở kích thước sao đỏ, Mặt Trời sẽ phải quay trong thời gian tớimột vài ngàn năm, cho phép trọng lực của Trái Đất lấy ra một lượng thủy triều phồng ra lớn trên bề mặt Mặt Trời. Và những chố phồng ra đó sẽ kéo mạnh Trái Đất trở lại lớp bên ngoài của Mặt Trời, trong khi sự lôi kéo này sẽ làm giảm đều mômen động lượng quỹ đạo của Trái Đất. Và cuối cùng Trái Đất sẽ bị cuốn theo đường xoắn ốc cho đến khi bị bốc hơi.

Đây không phải lần đầu tiên vấn đề về những điểm phồng thủy triều được dùng để tiên đoán số phận Trái Đất. Năm 1996, Mario Livio ở Viện Khoa học Kính Thiên văn Không gian Hubble cùng các cộng sự đã phát hiện được ra rằng hiệu ứng này có thể trở nên đủ mạnh để nuốt chửng Trái Đất, và vào năm 2001, Kacper Rybicki ở Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan cùng với Carlo Denis ở Trung tâm Địa Động học và Địa chấn học Châu Âu (Luxembourg) đã dự đoán rằng Trái Đất sẽ được cứu thoát cho dù có hiệu ứng này. Nhưng các phân tích của Rybicki và Denis lại có vẻ hầu như là định lượng trong khi các tính toán thực hiện bởi nhóm Livio lại dựa trên một công thức cũ về sự mất mát khối lượng của Mặt Trời. Mặt khác, Schroeder và Smith đã tiến hành các tính toán của họ với việc sử dụng các phương trình về mất mát khối lượng Mặt Trời gần đây được dẫn ra bởi Schroeder cùng với Manfred Cuntz từ Đại học Texas ở Arlington, đã được điều chỉnh theo những quan sát rất chính xác. “Chúng tôi hoàn toàn tự tin rằng phương trình mất mát khối lượng của chúng tôi là tốt nhất trong các phương trình hiện nay” – Smith nói trên physicsworld.com. Ngoài ra, Schroeder và Smith cũng tham khảo ý kiến của Jean-Paul Zahn ở Đài Quan sát Paris, người được xem như là một chuyên gia hang đầu về vật lý thủy triều, để khẳng định rằng việc họ để ý đến hiệu ứng phồng thủy triều là hoàn toàn đích đáng. Những tiên đoán về số phận của Trái Đất sẽ còn tiếp tục được bàn tán trong nhiều thập kỷ tới cho đến khi có những câu trả lời cuối cùng về vấn đề này. “Chúng tôi có thể nói rằng đây là một câu trả lời cuối cùng về số phận của Trái Đất” – Smith nói – “Nhưng tôi cũng dám nói rằng sẽ có người nào đó phát triển tiếp và sẽ lại nói rằng, chúng tôi là sai”.


Tuy nhiên, Smith cũng chỉ ra rằng bất kỳ sự phát triển tiếp tục nào dường như sẽ tiến tới cùng một câu kết luật bởi vì Smith và Schroeder đã “đánh giá thấp” lực kéo tổng hợp. Gió mặt trời không được đưa vào các tính toán của họ, có thể cũng sẽ gây cản trở tới chuyển động của Trái Đất trên quỹ đạo và càng tác động nhiều đến việc quay vòng xoắn ốc về phía Mặt Trời.