Kích thước tối thiểu của hành tinh có thể duy trì sự sống được xác định

Các nhà hành tinh học đã thông qua mô phỏng máy tính để xác định kích thước và khối lượng tối thiểu mà một hành tinh đá phải đạt được để có thể giữ vững bầu khí quyển trong suốt hàng tỉ năm, đủ thời gian để sự sống kiểu Trái Đất xuất hiện và phát triển. Mô hình này lưu ý các quá trình tiến hóa của bầu khí quyển kết hợp với các hoạt động nội sinh trong hành tinh nhằm đánh giá khả năng bảo toàn khí quyển lâu dài.

Kết quả phân tích cho thấy, trong hầu hết các trường hợp, một hành tinh đá cần có đường kính tối thiểu khoảng 80% so với Trái Đất để chống lại sự mất mát khí quyển theo thời gian. Tuy nhiên, trong một số điều kiện đặc biệt, chẳng hạn như khi lớp manti của hành tinh chứa nhiều cacbon, kích thước tối thiểu có thể giảm xuống còn khoảng 60% đường kính Trái Đất.

Phân tích trên cũng lý giải vì sao sao Hỏa, với bán kính chỉ bằng khoảng 0,53 lần bán kính Trái Đất, không đủ khả năng duy trì một bầu khí quyển dày đặc. Các tính toán cho thấy kích thước nhỏ khiến sao Hỏa khó có thể ngăn chặn việc rò rỉ khí dần dần ra ngoài không gian vũ trụ, dẫn đến mất mát khí quyển và điều kiện sống không được duy trì.

Mô phỏng đã xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự tiến hóa của bầu khí quyển, bao gồm tác động tiêu cực của gió sao và bức xạ cường độ cao từ các sao trẻ, cũng như vai trò bù đắp của hoạt động núi lửa cung cấp khí CO2 và các hợp chất khác từ lòng hành tinh lên khí quyển.

Khi kích thước hành tinh giảm, lực hấp dẫn và từ trường yếu đi, trong khi hoạt động bên trong hành tinh nguội nhanh hơn. Điều này khiến hoạt động núi lửa chấm dứt sớm, không còn bổ sung khí cho bầu khí quyển, làm tăng nguy cơ mất điều kiện sống thích hợp.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.