Sao Hỏa có nhiều hồ băng lớn

Tàu thăm dò Mars Reconnaissance Orbiter
bên ngoài hai cực của sao Hỏa
đường kính vài chục km và độ sâu khoảng 800 mét
Một hồ có diện tích xấp xỉ 4.000 km vuông, tức gấp hơn 3 lần thành phố Los Angeles của Mỹ.
cung cấp nước hoặc nhiêu liệu tên lửa
“Nếu xây dựng một căn cứ trên sao Hỏa, bạn sẽ muốn đặt nó gần một nguồn nước lớn bởi vì bạn có thể làm mọi việc nhờ nước”, John Holt
John Holt, chuyên gia về địa chất của các hành tinh của Đại học Texas (Mỹ)
niên đại khoảng 200 triệu năm
gene của những vi sinh vật
bóng khí
cấu tạo bầu khí quyển
những hồ băng lớn ở những vĩ độ giữa hành tinh đỏ
“Chúng là bằng chứng đáng chú ý về một quá trình thay đổi khí hậu quan trọng trên sao Hỏa liên quan tới những biến đổi ở đường xích đạo", John
Liệu hành tinh đỏ từng có vi sinh vật hay một dạng sống nào đó hay không?
hiện nay bề mặt sao Hỏa khô và bụi
tình trạng ẩm ướt

Large Hadron Collider

xây dựng đường hầm dài 27 km mà các proton sẽ di động trong đó với vận tốc bằng 99,9999991% vận tốc ánh sáng từ nhiều hướng và tạo nên một vụ nổ trong 1/6.000 giây. Việc mô phỏng vụ nổ sẽ giúp giới khoa học giải đáp những câu hỏi lớn của vật lý như: Không gian thực chất có mấy chiều? Tại sao không có phản vật chất trong thế giới của chúng ta? Chính xác là điều gì đã xảy ra trong vụ nổ lớn? Thật sự có hạt Higgs tạo khối lượng cho hạt cơ bản theo mô hình chuẩn của vật lý hay không? Thí nghiệm đáng ra đã được thực hiện vào tháng 9/2008 và thu hút số người theo dõi kỷ lục nhưng bị hoãn đến đầu 2009 do sự cố quá nhiệt.

Internet trên vũ trụ.

ĐÈN COMPACT

Đèn compact không tốt như vẫn tưởng

Thứ ba, 7/10/2008, 16:46 GMT+7

Dù tiết kiệm năng lượng hơn đèn sợi đốt nhưng đèn compact (CFL) vẫn có tác hại xấu đến sức khỏe con người và môi trường.

Đèn CFL có tuổi thọ dài gấp 10 lần và tiêu thụ năng lượng ít hơn 4 lần so với bóng đèn sợi đốt thông thường.

Điều này làm tăng hiệu quả sử dụng, cũng như giảm lượng năng lượng do đó làm giảm việc sử dụng năng lượng hóa thạch.

Tuy nhiên CFL có một nhược điểm lớn đó là nó có chứa thủy ngân, loại hóa chất độc hại phát sinh trong quá trình sản xuất và sử dụng.

Một nhóm nhà khoa học của ĐH Yale chứng minh được việc sử dụng đèn compact huỳnh quang là một nguyên nhân góp phần làm nóng lên của trái đất, điều này đã được chứng minh tại một số quốc gia cũng như trong một vài bang của nước Mỹ.

Bóng đèn sợi đốt vẫn được nhiều quốc gia lựa chọn vì thân thiện với môi trường hơn bóng đèn CFL

Nghiên cứu này được thực hiện tại 50 tiểu bang Mỹ và 130 quốc gia để xác định mối liên hệ giữa ánh sáng huỳnh quang với lượng thủy ngân sinh ra tại các khu vực này.

Estonia là quốc gia đi đầu trong việc sử dụng đèn sợi đốt thay bóng đèn CFL. Các quốc gia tiếp theo là Romania, Bungary, và Hy Lạp cùng với một số bang của Mỹ như Bắc Dakota, New Mexico và Tây Virginia cũng có giảm thiểu lượng thủy ngân phát sinh nhờ dùng bóng đèn sợi đốt.

Hầu hết các nước ở Nam Mỹ, Châu Phi, Trung Đông và một phần của Châu Âu cùng với một số bang của Mỹ như Alaska, Califonia, Oregon, Idaho và một số tiểu bang New England trên thực tế đều tăng lượng thủy ngân phát sinh vì họ hầu hết đều sử dụng các đèn huỳnh quang thay thế.

Kết quả này có được dựa trên mối quan hệ phức tạp giữa các yếu tố bao gồm: sự phụ thuộc của nơi đó với sử dụng năng lượng hóa thạch, hóa chất sử dụng cho cây trồng, cũng như chương trình tái chế sử dụng đèn CFL.

Tác giả công trình Matthew Eckelman ở ĐH Yale cho biết: “Mọi thứ đều luôn có hai mặt của nó. Bạn có thể tiết kiệm được năng lượng sử dụng trong gia đình, nhưng đồng nghĩa với việc đó là việc phát sinh ra chất thủy ngân có thể gây hại cho chính bản thân bạn và là tác nhân gây hiệu ứng nhà kính".

Theo Đức Hùng

ẤN ĐỘ

Ấn Độ bắt đầu thám hiểm mặt trăng

Thứ tư, 8/10/2008, 15:58 GMT+7

Ngày 22/10, Ấn Độ phóng tên lửa mang theo vệ tinh thám hiểm mặt trăng, tiến một bước quan trọng trong chiến lược vũ trụ đầy tham vọng.

Nhiệm vụ của dự án thăm dò mặt trăng này là xây dựng bản đồ bề mặt dạng 3D có độ phân giải cao và hoàn thành bản đồ khoáng sản, hóa chất trên hành tinh này.

“Nếu chương trình bị chậm trễ thì đó chỉ là vì lý do thời tiết không thuận lợi.”, ông M. Annadurai trưởng dự án Chandrayaan-I khẳng định. Theo dự kiến, đáng lẽ lần phóng tên lửa lần này sẽ được thực hiện vào tháng 4/2008, nhưng do gặp các khó khăn về mặt kỹ thuật mà kế hoạch đã bị trì hoãn.

Chương trình thám hiểm mặt trăng của Ấn Độ mang tên Chandrayaan-I

Mặc dù tiềm lực còn nhiều hạn chế nhưng Ấn Độ vẫn quyết tâm triển khai thực hiện các chương trình thám hiểm không gian và công nghệ vũ trụ như công nghệ tên lửa, công nghệ vệ tinh và xây dựng các trung tâm xử lý dữ liệu.

Một trong những tham vọng lớn của Ấn Độ là sẽ đưa người lên vũ trụ vào năm 2014 và đặt chân lên mặt trăng vào năm 2020.

Là một phần trong chiến lược dài hạn, việc phóng tên lửa mang 4 vệ tinh lên quỹ đạo mặt trăng đã được thực hiện từ 1/2007.

Từ những thành tựu đạt được trong chương trình thám hiểm không gian, Ấn Độ quyết định sẽ sớm thương mại hóa các chuyến phóng tên lửa vũ trụ.

Ấn Độ đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng trong công nghệ tên lửa và công nghệ vệ tinh, hai công nghệ vũ trụ quan trọng và cơ bản.

Hiện đang có ít nhất 16 vệ tinh của Ấn Độ bay trên quỹ đạo trái đất thực hiện nhiệm vụ truyền thông, viễn thám, dự báo thời tiết, giáo dục và chăm sóc sức khỏe từ xa. Ấn Độ còn là một trong những nước có vệ tinh viễn thám lớn nhất thế giới.

Tuy nhiên so với đối thủ Trung Quốc, Ấn Độ vẫn đang là người đi sau. Năm 2003, Trung Quốc đã lọt vào danh sách các quốc gia đưa con người lên vũ trụ. Vào cuối tháng 9/2008, nước này còn thực hiện thành công chuyến đi bộ ngoài không gian.

Theo Tuấn Linh

SAO HOẢ

Tuyết rơi trên hành tinh đỏ

Theo thông báo của NASA, tàu bộ hành Phoenix đã tìm thấy tuyết rơi từ trên bầu khí quyển (ở độ cao 4km) xuống vùng đồng bằng phía bắc của sao Hỏa.

Trưởng nhóm phụ trách thông tin khí tượng của Phoenix, Jim Whiteway cho biết, những tín hiệu truyền đi từ Phoenix cho thấy nó đã phát hiện tuyết và tuyết này đã bốc hơi trước khi chạm đất. “Thực là điều chưa từng thấy ở sao Hỏa. Chúng tôi sẽ cố gắng tìm thấy dấu hiệu của tuyết trên mặt đất”, Whiteway nói.

Địa hình của khe Mangala Fossae trên Hỏa được cho là tạo bởi các dòng chảy của nước

Theo Peter Smith thuộc Đại học Arizona, sự chuyển động của sao Hỏa đôi khi mạnh mẽ hơn cả trái đất khiến cho những vùng cực của hành tinh này được ánh sáng chiếu thẳng từ mặt trời. Điều kiện đó có thể sẽ làm ấm vùng cực sao Hỏa trong một thời gian và có thể cung cấp đủ nhiệt để làm tan lớp băng nằm dưới lớp đất bụi.

“Nếu bạn quét hết các lớp đất mỏng ở vùng cực, có thể chúng ta sẽ có cả một sân băng để trượt trên đó. Tôi nghĩ là chúng ta ngày càng có thêm hy vọng về khả năng sinh sống trên sao Hỏa”, Smith nói.

Trước đó, Phoenix đã khám phá lớp đất trên bề mặt sao Hỏa có các thành phần hóa chất tương tự như nước biển. Đây được coi là dấu vết còn lại của những đại dương trên hành tinh đỏ.

Vào tháng 7/2008, Phoenix xác nhận sự tồn tại của nước trên sao Hỏa sau khi đào thấy lớp băng và tìm thấy chất perchlorate, một loại chất hóa học từng có ở cây cối hoặc một số loài vi khuẩn.

Các tấm pin năng lượng mặt trời trên tàu Phoenix sẽ tiếp nhận ít năng lượng hơn trong thời gian tới

Những hình ảnh và phân tích thực hiện bằng kính hiển vi nguyên tử ngay tại tàu Phoenix cho thấy các mẫu đất đá trên sao hỏa có chứa một số hợp chất carbonate như calcium carbonate (đá vôi). Còn theo những phân tích trước đó, đất đá trên sao hỏa có tính kiềm với độ pH bằng 8,3. Điều này cũng cung cấp bằng chứng chứng tỏ sự sống đã từng tồn tại ở nơi đây.

Kể từ hạ cánh xuống sao Hỏa vào tháng 5/2008, tàu bộ hành Phoenix đã hoạt động lâu hơn sự mong đợi của NASA. Cơ quan này đã gần như “vắt kiệt” khả năng của Phoenix khi bắt nó hoạt động nhiều hơn với khả năng tiếp nhận năng lượng mặt trời. Vào tháng 4/2009, khi mặt trời lặn xuống dưới đường chân trời vào tháng tư năm sau, Phoenix sẽ nhận được ít năng lượng hơn và có thể đó là lúc nó ngừng hoạt động.

Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của Phoenix là thu thập bằng chứng nữa về sự tồn tại của nước trên sao hỏa.

Theo Tuấn Linh

NĂNG LƯỢNG TỐI

Bí mật năng lượng bóng tối

(Theo CAND)

Nó chiếm đến 3/4 những gì có trong vũ trụ. Nó kéo giãn không gian - thời gian giống như một mẩu cao su bình thường. Và nó khiến các nhà nghiên cứu phải quan tâm. Đó là năng lượng bóng tối, bí ẩn lớn nhất của vật chất.

Năng lượng bóng tối bao trùm khắp nơi trong vũ trụ. Nó có thể khiến toàn bộ các thiên hà chuyển động, nhưng không thể nhìn thấy nó. Đầu năm 1998, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vũ trụ đang nở ra quá nhanh. Một kết quả không được mong đợi. Chắc chắn là cách đây khoảng 15 tỷ năm, vào thời điểm của vụ nổ big bang, vũ trụ cũng đã một lần đột ngột mở rộng: kích thước của nó tăng đến 1050 lần chỉ trong một tích tắc. Nhưng sự nới rộng kinh khủng này dần giảm đi theo dòng thời gian, dưới tác dụng của lực hấp dẫn vũ trụ (kéo các hành tinh, ngôi sao lại gần nhau).

“Chúng tôi cũng đã có bằng chứng về sự giãn nở ngày càng nhanh này nhờ vào một số ngôi sao cực sáng - ông Jean-Philippe Uzan, nhà vũ trụ học thuộc Viện Vật lý thiên văn Paris giải thích - Đó là những ngôi sao đang ở thời điểm cuối cuộc đời tỏa ra một thứ ánh sáng phi thường, chiếu sáng cả vũ trụ như một ngọn đèn pha. Điều lợi là cường độ ánh sáng của các ngôi sao này luôn ổn định. Vì thế chúng tôi có thể sử dụng nó như một phương tiện hữu hiệu để đo khoảng cách giữa chúng ta với ngôi sao sắp chết. Càng ở gần chúng ta, nó càng sáng hơn”.

Các nhà thiên văn học đã ghi vào danh mục một số lượng lớn các ngôi sao cực sáng này, sau đó họ tính toán khoảng cách giữa chúng và trái đất. “Nhìn chung, các ngôi sao cực sáng thường kém sáng hơn trước đây. Điều đó có nghĩa là chúng ta ngày càng ở xa chúng hơn là dự đoán. Nói một cách khác, vũ trụ đã giãn nở nhanh hơn, khiến cho khoảng cách giữa trái đất và các ngôi sao cực sáng ngày càng tăng”.

Sự giãn nở của vũ trụ này trở thành bằng chứng đầu tiên cho sự tồn tại của năng lượng bóng tối. Các nhà nghiên cứu không có sự chọn lựa nào khác ngoài việc phát minh ra khái niệm “năng lượng bóng tối”, một dạng vật chất “đẩy” (bởi vì nó đẩy các thiên hà cách xa lẫn nhau), để giải thích sự tăng tốc mà họ quan sát được. Nhưng không thể tưởng tượng được các hạt mang nguồn năng lượng này như thế nào.

Một bằng chứng khác vừa được phát hiện vào tháng 10/2003. Lần này là từ các foton quang tử, các hạt mang ánh sáng. Các nhà nghiên cứu người Mỹ đã quan tâm đến các foton quang tử có hành trình dài, đi qua các đám thiên hà với hàng trăm triệu năm ánh sáng đường kính trước khi đến được trái đất.

Thông thường, năng lượng của một foton quang tử không bị ảnh hưởng bởi chặng đường nó đi qua. Đó là lý thuyết trên giấy. Thực tế, các foton quang tử được bổ sung thêm một chút xíu năng lượng từ bên ngoài. Một điều bất bình thường chỉ có thể giải thích bằng tác động của năng lượng bóng tối. Nó góp phần giúp các foton quang tử thoát khỏi lực hấp dẫn.

Những suy đoán giúp các nhà khoa học ngày càng tiến gần đến năng lượng bóng tối, nhưng thực sự vẫn chưa chứng minh được nó. Vậy mà nguồn năng lượng này lại chiếm phần lớn trong tổng số năng lượng của vũ trụ.

NĂNG LƯỢNG TỐI

Lần đầu tiên tìm thấy vật chất tối

T. An (theo Discovery)

Ảnh của đài quan sát tia X Chandra cho thấy chòm thiên hà 1E 0657-56, hay Bullet Cluster hình thành sau vụ va chạm dữ dội của hai đám thiên hà. Màu hồng là khí nóng của chòm, chứa chủ yếu vật chất thường. Hầu hết khối lượng của chòm biểu hiện bằng màu xanh, chủ yếu chứa vật chất tối. Sự tách biệt rõ ràng giữa vật chất thường và vật chất tối như vậy chưa từng được quan sát trước đây, và là bằng chứng chắc chắn nhất cho thấy hầu hết vật chất trong vũ trụ ở dạng "tối". Ảnh: NASA.

Bằng chứng trực tiếp đầu tiên về vật chất tối vừa được các nhà thiên văn công bố, mặc dù họ vẫn mơ hồ về thành phần tạo nên thứ chất liệu ma quái này.

Quan sát được rút ra từ việc cân đo cẩn thận các ngôi sao và khí toả ra trong một vụ va chạm dữ dội và bạo lực nhất giữa các thiên hà được biết tới nay.

Đó là cuộc đụng độ giữa hai đám thiên hà, trong sự kiện có tên gọi Bullet Cluster (1E 0657-56). Cuộc đụng độ khiến cho các vì sao và vật chất tối của những thiên hà đi xuyên tách rời nhau, trong khi những khối khí liên hành tinh giữa chúng va vào nhau và đi chậm lại.

"Trong một thiên hà điển hình, tất cả vật chất chiếm cứ một không gian duy nhất", tiến sĩ vật lý thiên văn Maxim Markevitch từ Trung tâm Vật lý thiên thể Harvard-Smithsonian, Mỹ, phát biểu.

"Trong trường hợp này, khí và các thiên hà lại bị tách rời. Các thiên hà bay xuyên qua nhau trong khi các đám mây khí của chúng lại không di chuyển dễ dàng như vậy".

Hãy hình dung, điều đó giống như cú va chạm ở tốc độ hàng triệu dặm mỗi giờ giữa hai cái bánh đúc rắc lạc lớn, với các ngôi sao và vật chất tối là những hạt lạc, còn bột bánh đúc đại diện cho các khối khí. Các hạt lạc sẽ lao xuyên qua nhau (với rất ít sự đụng độ giữa các hạt lạc), trong khi bột bánh đúc sẽ quấn vào nhau ở giữa.

Vụ va chạm lớn xảy ra trong Bullet Cluster. Khí nóng, chứa hầu hết vật chất thường, có màu đỏ và vật chất tối là màu xanh. Ảnh: NASA.

Kết quả là chúng tạo thành những mảng khác nhau trong không gian: một chứa toàn khí nóng đang cuộn lấy nhau và hai mảng còn lại ở hai bên chỉ chứa toàn vật chất tối và các vì sao trong những thiên hà thấy được.

Khi "cân" khối lượng tổng của vùng sáng nơi hai nhóm thiên hà đụng độ, các nhà nghiên cứu nhận thấy nó nặng hơn nhiều so với khối lượng của các ngôi sao và của các khối khí liên hành tinh. Như vậy, phần chênh lệch còn lại nhất định phải là vật chất tối.

"Điều này chứng minh một cách đơn giản và trực tiếp rằng vật chất tối tồn tại", Markevitch nói.

Đến nay, sự tồn tại của vật chất tối được suy ra từ thực tế là các thiên hà chỉ có đủ 1/5 số vật chất cần thiết (dưới dạng thấy được) để tạo ra lực hấp dẫn giữ cho chúng trong trạng thái ổn định. Như vậy, phần còn lại ắt phải vô hình trước các kính thiên văn, hay còn gọi là "tối".

Việc quan sát thấy Bullet Cluster không giải thích được vật chất tối là gì, nhưng chúng cung cấp một dấu vết khá chắc chắn, các nhà nghiên cứu nhận định.

Dường như các hạt vật chất tối, dù là gì chăng nữa, cũng hành xử giống với các hạt lạc hơn là bột bánh đúc: chúng hoặc là phân bố rất xa nhau, giống như các vì sao, hoặc có những cách thức khác để tránh va chạm với nhau.

NĂNG LƯỢNG TỐI

Thiên văn học chứng minh được năng lượng tối

Phan Ba (theo Spiegel Online)

Siêu nhóm thiên hà và các khoảng không trống rỗng (vòng tròn màu đỏ và xanh nước biển) và bức xạ vi sóng: Bức xạ nhiều năng lượng có màu đỏ và cam, lạnh hơn trong các vùng màu xanh lá cây và xanh nước biển. Ảnh: IFA Hawaii.

Năng lượng tối chiếm 70% khối lượng của vũ trụ - và hoàn toàn không thể nhìn thấy được. Mặc dù vậy, các nhà khoa học đã chứng minh được nó: nhờ vào những gì còn lại từ thời điểm ngay sau Big Bang (Vụ nổ lớn).

Nói một cách hình tượng, vũ trụ chúng ta nhìn giống như bọt xà phòng trong bồn tắm: vật chất phân bố không đồng đều. Nhiều thiên hà tạo thành một nhóm rồi liên kết thành siêu nhóm. Thí dụ như dải Ngân Hà của chúng ta thuộc vào siêu nhóm Virgo. Giữa các siêu nhóm là không gian trống rỗng cực lớn mà trong đó theo xác suất chưa có đến một nguyên tử trong 1 m3.

Cho đến nay các nhà thiên văn học chưa có thể giải thích được hoàn toàn cấu trúc này. Lực hấp dẫn của vật chất nhìn thấy được không đủ để giải thích cấu trúc kỳ diệu hình thành sau Big Bang. Và vì thế mà các nhà thiên văn học tin rằng phải tồn tại loại vật chất khác không thấy được - năng lượng tối - phải chiếm 70% khối lượng của vũ trụ.

Mặc dù ý tưởng năng lượng tối rất thuyết phục nhưng đến nay vẫn thiếu một minh chứng trực tiếp. Nhóm nghiên cứu của Istvan Szapudi từ Đại học Hawaii vừa hân hoan chào đón một đột phá: "Chúng tôi đã có thể chứng minh được năng lượng tối đang hoạt động trong khi nó kéo giãn các khoảng không trống rỗng và siêu nhóm thiên hà", Szapudi nói.

Từ khoảng 10 năm nay khoa học cho rằng năng lượng tối hoạt động ngược lại với lực hấp dẫn – và vì thế chính là nguyên nhân gây ra sự giãn nở tăng tốc của vũ trụ.

Szapudi và đồng nghiệp chứng minh năng lượng tối thông qua sự thay đổi của bức xạ phông vi sóng vũ trụ, tàn dư của Vụ nổ lớn. Họ lý luận rằng bức xạ ở khắp mọi nơi, xuyên qua các siêu nhóm và khoảng không như nhau. Khi xuyên qua một nhóm thiên hà, các bức xạ vi sóng nhận thêm một ít năng lượng.

Trên một bản đồ của bức xạ phông vi sóng vũ trụ, các nhà khoa học đã vẽ các siêu nhóm thiên hà và không gian trống rỗng được biết đến. Qua đó họ nhận thấy rằng bức xạ thật sự có thêm được một phần năng lượng rất nhỏ khi xuyên qua một thiên hà. Khi xuyên qua một không gian trống rỗng có thể nhận thấy được hiệu ứng ngược lại.

"Với phương pháp này chúng tôi lần đầu tiên có thể nhìn thấy những khoảng không trống rỗng và siêu nhóm thiên hà làm gì với bức xạ vi sóng xuyên qua chúng", ông Benjamin Granett cũng thuộc trong nhóm nghiên cứu nói.

Các nhà khoa học tin rằng hiệu ứng do họ quan sát được thật sự tồn tại chứ không phải là ngẫu nhiên và sẽ công bố kết quả trong tạp chí chuyên môn "Astrophysical Journal Letters".

Ông Simon White của Viện Max Planck về vật lý thiên văn ở Garching (Đức) ca ngợi kết quả của nhóm nghiên cứu từ Hawaii. "Phân tích này có lẽ là đúng". Mặc dù vậy, theo ông đây không phải là bước đột phá. Đối với ông, sự tồn tại của năng lượng tối đã được chứng minh từ lâu – từ nhận thức về sự giãn nở gia tốc của vũ trụ 10 năm trước.

TRÁI ĐẤT

Trái đất tí hon

T. An (theo Popsci)

Nhà địa chất Lathrop hy vọng quả cầu nặng 30 tấn này khi quay sẽ tạo ra một từ trường tương tự như từ trường của Trái đất. Ảnh: Popsci.

Tại sao hành tinh của chúng ta phản ứng giống như chiếc nam châm khổng lồ? Một nhà khoa học đang tự tạo ra mô hình Trái đất để hiểu điều đó.

Dan Lathrop cần một Trái đất to hơn. Mô hình cũ của ông chỉ rộng có 0,6 mét và nặng 220 kg, nhỏ hơn thực tế khoảng 20 triệu lần. Và sau 4 năm thử nghiệm, nó thất bại trong việc tạo ra một từ trường giống như của Trái đất - lớp áo bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ mặt trời và khiến cho các hệ thống định vị bằng la bàn đều quay lên hướng bắc.

Lathrop, một giáo sư vật lý và địa chất tại Đại học Maryland, Mỹ, cho rằng chìa khóa để tạo ra từ trường là kích cỡ vật thể. Một quả cầu lớn hơn với nhiều kim loại nóng đang sôi sục trong lòng nó, giống như lõi sắt của Trái đất, có thể tạo ra khối lượng đủ nặng để tạo nên từ trường hình cầu này.

Vì thế, ông đã dành 1,6 triệu đôla tiền thưởng để chế tạo một Trái đất giả cao 3 mét và nặng 30 tấn.

Khi nhân Trái dất quay, nó sinh ra một từ trường làm lệch hướng bức xạ mặt trời. Ảnh: Paul Wootton.

Từ trường của Trái đất đã đảo chiều hàng trăm lần trong suốt chiều dài lịch sử của nó và yếu đi khoảng 10% kể từ khi bắt đầu được quan trắc vào thập kỷ 1830. Hiện nay nó đang chuẩn bị cho một cuộc đảo chiều mới, có thể lại yếu thêm chút nữa, và khiến con người bị "phơi" ra trước các hạt mặt trời nguy hiểm.

Để tìm hiểu, Lathrop đã dành mùa hè vừa qua để kiểm tra quả cầu mới của mình và cơ chế tự quay của nó. Mùa thu này, ông sẽ bơm vào đó một nhân natri lỏng, quay với tốc độ 90 dặm mỗi giờ, và kiểm tra xem điều gì xảy ra.

Mặc dù các nhà khoa học châu Âu đã tạo ra được từ trường, nhưng chưa ai xây dựng một mô hình tương tự Trái đất.

Nếu Trái đất tí hon của Lathrop thành công trong việc tạo ra từ tường của bản thân nó, điều này có thể giúp giới khoa học phát triển những mô hình có tính dự báo về điều gì xảy ra với từ tường này.

MẶT TRỜI

Vai trò của mặt trời trong quá trình hình thành thái dương hệ

Theo Trà Mi

Hỗn hợp nguyên tử ôxi kỳ lạ trong một thiên thạch phát nổ trên vùng trời Pueblito de Allende, Mexico gần 40 triệu năm trước đã khiến các nhà khoa học phải đau đầu kể từ thời điểm đó.

Các đốm khoáng chất li ti trên bề mặt thiên thạch được cho là có từ thời khai sinh thái dương hệ. Chúng có chứa các dạng ôxy, hay còn gọi là đồng vị, rất khác so với đồng vị ôxy phát hiện được ở đất đá trên các hành tinh đã được biết đến; trong đó có cả Trái Đất, mặt trăng và các thiên thạch từ sao Hỏa.

Hiện các nhà nghiên cứu thuộc đại học California San Diego cùng với Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley đã thiết lập được mô hình có thể giải thích tính khác thường này: quan điểm cho rằng ánh sáng từ Mặt Trời thuở mới hình thành có lẽ đã thay đổi tính cân bằng của các đồng vị trong những phân tử hình thành sau khi Mặt Trời tỏa sáng.

Khi các nhà nghiên cứu chiếu ánh sáng vào đám khí cacbon mono-oxit để tạo ra cacbon dioxit, tính cân bằng của các đồng vị ôxi trong phân tử mới đã không biến đổi theo con đường được dự đoán qua mô hình mà các nhà khoa học công bố trên số ra ngày 5 tháng 9 trên tờ Science.

Mark Thiemens, chủ nhiệm khoa Khoa học vật chất kiêm giáo sư hóa học và hóa sinh học thuộc đại học California – San Diego đồng thời là người điều hành dự án, cho biết: “Chúng tôi đã hiểu được chút ít về quá trình hình thành hệ mặt trời”.

Các kết quả thu được dần dần loại bớt giả thuyết có thể về quá trình khí, bụi cô đặc lại để hình thành nên các hành tinh; từ đó giúp nhóm nghiên cứu cũng như các nhà khoa học tìm được thông tin về gió măt trời mà tàu vũ trụ Genesis của NASA mang về.

Lá chắn nguyên tử

Các nhà khoa học nghĩ rằng Mặt Trời thuở đầu giải phóng ra tia cực tím cực mạnh. Năng lượng ánh sáng ở bước sóng cực ngắn sẽ đánh bật nguyên tử oxy ở một vài phân tử nên chúng tự do bám vào các nguyên tử khác hình thành phức hợp mới. Trong quá trình đó, nguyên tử ôxi có hấp thụ năng lượng.

Đây chính là con đường mà khí trở thành bụi rồi hình thành các loại khoáng chất kích cỡ lớn hơn, va đập vào nhau để tiếp tục tạo hình hành tinh. Ôxi là nguyên tố hóa học có nhiều nhất trong hệ mặt trời, nó đồng thời là chất tham gia vào hầu hết các hoạt động nói trên.

Các đốm mờ trên bề mặt thiên thạch chính là khoáng chất lâu đời nhất trong hệ mặt trời. (Ảnh: Susan Brown)

Mỗi một đồng vị ôxi phản ứng với một nhóm bước sóng ánh sáng nhất định. Do đó đám mây phân tử khỉ chứa nhiều đồng vị ôxi sẽ làm tắt ánh sáng, bảo vệ các phân tử khí khi ánh sáng truyền qua. Các bước sóng ánh sáng khác, bao gồm những bước sóng có khả năng làm bật đồng vị ôxi, sẽ không bị cản trở cho phép tồn tại các đồng vị hiếm hơn trong các phân tử mới.

Đồng vị ôxi có nhiều nhất là đồng vị ôxi 16. Đất đá trên các hành tinh có tương đối nhiều đồng vị nặng hơn, hiếm hơn dường như các đồng vị hiếm đó được ưu tiên hơn khi hành tinh hình thành.

Hiệu ứng quang điện

Subrata Chakraborty – nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ thuộc đại học California San Diego đồng thời là tác giả đầu tiên của nghiên cứu – cho biết: “Chúng tôi đã quyết định thử nghiệm trực tiếp quan điểm cho rằng lá chắn quang điện có thể thay đổi tỉ lệ các đồng vị”.

Nhóm nghiên cứu đã chiếu một tia cực tím bước sóng dài cực mạnh do cơ quan Nguồn ánh sáng cao cấp thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Barkeley tạo ra vào một cái ống chứa đầy khí cacbon mono-oxit. Ánh sáng đã giải phóng một vài nguyên tử ôxi, cho phép chúng tái hợp với các phân tử cacbon mono-xit khác để tạo nên cácbon diôxit. Chakraborty sau đó thu thập và phân tích cacbon diôxit để xác định tính cân bằng của đồng vị ôxi trong các phân tử mới.

Bằng cách điều khiển chính xác bước sóng ánh sáng, các nhà khoa học đã có thể tạo môi trường hình thành hỗn hợp đồng vị ôxy giống như môi trường trên Trái Đất hoặc thiên thạch Allende.

Bước sóng ánh sáng bị đồng vị ôxy 16 hấp thụ sẽ sản sinh ra phân tử cacbon dioxit có chứa nhiều dạng ôxy nặng hơn. Các nhà khoa học chỉ tiến hành thí nghiệm với 2 bước sóng ánh sáng: một bước sóng có tạo ra hỗn hợp nhiều đồng vị ôxy nặng, bước sóng còn lại thì không.

Bước sóng ánh sáng không bị đồng vị ôxy 16 hấp thụ sẽ sản sinh ra hỗn hợp giống với hỗn hợp trên thiên thạch Alllende. Lại một nữa trong số hai bước sóng ánh sáng được thí nghiệp, một bước sóng có tạo hỗn hợp, bước sóng còn lại thì không. Chakraborty cho biết: “Một số quá trình có thể làm biến đổi hỗn hợp, nhưng không thể là lá chắn quang điện”.

Hỗn hợp ban đầu

Theo Thiemens, những mẫu vật mà tàu vũ trụ GENESIS mang về có thể sẽ phải được phân tích dựa trên kết quả của nghiên cứu này. Bằng cách phân tích bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời thể hiên qua gió mặt trời, nghiên cứu hướng đến việc xác định thành phần ban đầu của tinh vân mặt trời, cũng như của dòng xoáy khí bụi hình thành nên thái dương hệ.

Các phép tính toán được nhóm nghiên cứu của Thiemen cùng các nhà khoa học khác sẽ giúp giải đáp được mắt xích hóa học không tương hợp giữa thiên thạch và đất đá trên các hành tinh. Một vài mô hình nghiên cứu cũng đã được thiết lập để giải thích đặc điểm khác thường, trong đó có quan điểm cho rằng một ngôi sao nổ có thể phát nổ với một lượng cực lớn đồng vị ôxi 16. Những đặc điểm khác thường đó sẽ bị loại bỏ khi bằng chứng thực hiện chứng minh rằng chúng không có khả năng tồn tại.

Theo Thiemens, giả thuyết duy nhất còn trụ được chính là quan điểm về tính đối xứng phân tử. Quan điểm trên cho rằng một nguyên tử mang hai đồng vị ôxy ở hai bên có thể trở thành phân tử bền vững nếu hai đồng vị không tương xứng với nhau. Quá trình này cũng đồng thời ủng hộ sự hình thành các phân tử có chứa các đồng vị ôxy hiếm hơn.

Thiemens cho biết: “Không hề có bất cứ hoạt động mạnh mẽ nào. Cũng không cần phải có sự tồn tại của một ngôi sao sắp nổ để tạo nên những bóng mây cỡ tinh vân trong vũ trụ”.

Musahid Ahmed thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkely và Teresa Jackson thuộc đại học California San Diego là các đồng tác giả của nghiên cứu. NASA cùng Bộ năng lượng đã tài trợ cho dự án.

Có sự sống trên mặt trăng Europa của sao Mộc?

Trà Mi

TintucOnline

Với nhiệt độ trung bình âm 260 độ F, bầu khí quyển gần như không tồn tại cộng với mạng lưới phức tạp các đường nứt vỡ trong lớp băng che phủ hoàn toàn bề mặt, môi trường trên mặt trăng Europa của sao Mộc thực sự kì lạ đến khó hiểu.

Các nhà khoa học đã hết sức ngạc nhiên khi nhìn thấy những tia nước và băng bắn lên từ các khe nứt vỡ trên bề mặt băng giá của Enceladus, mặt trăng của sao Thổ. Đây là một trong 4 vật thể có các hoạt động địa chất thuộc hệ mặt trời. 3 vật thể còn lại là Trái Đất, mặt trăng Triton của sao Hải Vương, và mặt trăng Io của sao Thổ.

Điều tương tự cũng xảy ra dưới bề mặt của Europa, cụ thể là một đại dương bên dưới lớp băng sâu gấp 9 lần vực biển sâu nhất Trái Đất và lực hút từ hành tinh lớn gấp 318 lần Trái Đất.

Trong gần một thập kỷ, Simon Katterhorn đã rất say mê tìm hiểu các đặc trưng đáng ngạc nhiên của bề mặt Europa. Được NASA tài trợ, nghiên cứu của ông có thể cung cấp manh mối cho câu hỏi lớn nhất của loài người – có sự sống ngoài Trái Đất hay không?

Kattenhorn – giáo sư địa chất thuộc đại học Idaho – say mê nghiên cấu trúc của mạng lưới các nứt vỡ, đứt đoạn, và lằn gợn phức tạp nhưng cũng hết sức đẹp mắt trên bề mặt mặt trăng lớn thứ tư của sao Mộc. Với khoản tài trợ 358.000 đôla, ông có thể nghiên cứu đặc tính địa chất của Europa trên các bức ảnh có độ phân giải cao nhất mà NASA có thể cung cấp. Các vết nứt vỡ huyền ảo sẽ tiết lộ hiện có hoạt động địa chất nào trên mặt trăng này hay không, hành tinh phù hợp nhất để tìm kiếm dấu hiệu sự sống.

Kattenhorn, tác giả của một chương trong cuốn sách về mặt trăng cho biết: “Để trả lời câu hỏi ‘Có sự sống ngoài Trái Đất hay không’, chúng ta phải biết địa điểm phù hợp nhất để tìm kiếm. Trong trường hợp của Europa, vị trí phù hợp nhất là nơi các nứt vỡ trên bề mặt băng giá hiện đang hoạt động”.

Nhưng việc tìm kiếm hoạt động địa chất không phải là một công việc dễ dàng. Kattenhorn có thể biết được rất nhiều điều từ các đứt gãy vì chúng tạo ra các mô hình rất đặc trưng cho phép ông phán đoán được tuổi của chúng. Mục đích của ông trong dự án này là tìm vết đứt gãy trẻ nhất rồi so sánh với lực thủy triều trên Europa để xem liệu chúng có khớp hay không.

Mặc dù có trạnh cãi về độ dày lớp băng bên ngoài của Europa, một số cho rằng lớp băng dày 20 dặm trong khi số khác khẳng định chỉ vài dặm, nhưng có một điều được nhiều người đồng ý là lớp băng đó bao phủ đại dương sâu hơn 60 dặm. Điều này có nghĩa là mặc dù Europa có kích thước bằng mặt trăng của chúng ta, nhưng nó chứa nhiều nước hơn Trái Đất.

Các nhà khoa học đã hết sức ngạc nhiên khi nhìn thấy những tia nước và băng bắn lên từ các khe nứt vỡ trên bề mặt băng giá của Enceladus, mặt trăng của sao Thổ

Trong quỹ đạo di chuyển của mình, Europa tiến lại gần rồi ra xa sao Môc làm thay đổi trọng lực lên nó. Kết quả là mặt trăng này liện tục bị ép chặt rồi nhả ra như một bong bóng chứa đầy nước, tạo ra các nứt vỡ và đứt gãy. Điều này đưa ra câu hỏi về khả năng của các mạch nước phun, giống như những gì được phát hiện trên mặt trăng Enceladus của sao Thổ.

Các bức ảnh gần đây từ tàu vũ trụ Cassini khi bay qua Enceladus cho thấy hình ảnh các tia nước-đá bắn vọt vào không gian. Phát hiện này dấy lên sự kích động trong cộng đồng học viện, bao gồm Kattenhorn, nhà tài trợ thứ hai của NASA, cho phép ông áp dụng những gì ông tìm hiểu trên Europa để nghiên cứu Enceladus.

Phát hiện này đồng thời tạo nên nguồn sinh lực mới để nghiên cứu và khám phá Europa, nhằm tìm hiểu liệu những quá trình tương tự có thể xảy ra hay không.

Kattenhorn nói về nghiên cứu mặt trăng của mình: “Nghiên cứu này đáp ứng nguyện vọng của bản thân tôi với vai trò một nhà địa chất cũng như một nhà thám hiểm, một nhà mạo hiểm, để chứng kiến những điều chưa ai từng thấy và khám phá những điều chưa ai từng khám phá. Không gian trong hệ mặt trời chính là nơi lý tưởng để thực hiện điều này, vì có nhiều điều chúng ta mới chỉ chứng kiến lần đầu tiên”.

Vài thập kỷ trở lại đây, không ai tin rằng một dạng sống có thể tồn tại trên mặt trăng băng giá như Europa. Nhưng những khám phá gần đây về vi khuẩn có khả năng thích nghi đáng kinh ngạc đối với môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái Đất đã dẫn tới những suy đoán tích cực về tính khả thi của điều này.

Susan Childers, trưởng nhóm nghiên cứu vi sinh vật học địa chất tại đại học Idaho, nhà nghiên cứu về sự sống trong môi trường khắc nghiệt, cho biết: “Rất có khả năng môi trường trên Europa tương tự như hệ thống thủy nhiệt trên đại dương của chúng ta. Các sinh vật cổ đại phát triển mạnh trên kim loại ôxi hóa có thể là trung tâm của môi trường được tạo thành do sức nóng và kim loại rỉ từ nứt vỡ ở đáy biển”.

Tìm kiếm sự sống ngoài trái đất từ lâu đã là kim chỉ nam cho việc lên kế hoạch hoạt động của NASA. Hiện tại, NASA đang trong quá trình chọn nhiệm vụ chủ đạo của mình; các chương trình lâu dài và tham vọng nhất thường cung cấp nhiều dữ liệu nhất. Những lựa chọn của NASA bao gồm phóng một vệ tinh để thám hiểm mặt trăng Titan của sao Thổ, Europa hoặc toàn bộ hệ thống sao Mộc, điều này có nghĩa rằng 2/3 cơ hội nhiệm vụ chính tiếp theo của NASA sẽ bao gồm Europa. Điều này khiến nghiên cứu chi tiết về vị trí tìm kiếm – hoặc thậm chí vị trí hạ cánh của tàu thăm dò – trở nên hết sức quan trọng.

Tuy nhiên kể cả khi việc thám hiểm Europa không thể thực hiện, Kattenhorn vẫn rất háo hức nghiên cứu mặt trăng huyền ảo này.

Kattenhorn cho biết: “Chúng tôi không ngồi yên một chỗ và nhắm mắt lại. Chúng tôi muốn biết điều gì xảy ra, tại sao nó xảy ra. Giống như Galileo nhìn qua kính viễn vọng của mình nhiều thế kỷ trước rồi thốt lên ‘Chúa ơi! Điều gì ẩn chứa ngoài kia?’ Đó cũng chính là tinh thần khám phá của chúng tôi và tôi thực sự đang rất nóng lòng bắt tay vào nghiên cứu”.