Khi bạn nhìn vào những ngôi sao trong màn đêm,
bạn sẽ thấy điều kì diệu.
Chúng thật đẹp.
Nhưng những gì bạn không thể thấy còn đáng kinh ngạc hơn,
bởi những gì ta biết bây giờ
là quanh mỗi ngôi sao hay hầu hết mọi ngôi sao,
đều có một,
hay có thể vài hành tinh.
Vậy những điều bức ảnh này không thể hiện
tất cả những hành tinh chúng ta biết
trong vũ trụ.
Nhưng khi nghĩ về các hành tinh, ta thường nghĩ về những gì xa xôi
rất khác biệt với Trái Đất.
Nhưng chúng ta ở đây, trên một hành tinh,
và có quá nhiều điều đáng kinh ngạc về Trái Đất
mà chúng ta đang tìm kiếm những điều tương tự trên diện rộng.
Và khi tìm kiếm, chúng ta tìm thấy những điều đáng kinh ngạc.
Nhưng tôi muốn nói với các bạn về một điều tuyệt vời trên Trái Đất.
Đó là, mỗi phút,
400 pao (khoảng 181.4 kg) khí hidro
và gần 7 pao ( khoảng 3 kg) khí heli
thoát ra khỏi Trái Đất.
Đó là lượng khí thoát ra và không bao giờ trở lại.
Vâng, hidro, heli và rất nhiều thứ khác
tạo nên bầu khí quyển của Trái Đất.
Khí quyển chỉ gồm những khí này tập hợp thành một đường viền mỏng màu xanh
như được thấy từ Trạm vũ trụ Quốc tế,
ở một bức ảnh vài phi hành gia đã chụp.
Và lớp bảo vệ mỏng manh bao quanh Trái Đất này
là thứ cho phép sự sống phát triển.
Nó bảo vệ Trái Đất khỏi rất nhiều va chạm,
từ thiên thạch tới những thứ tương tự.
Và đó là một hiện tượng đáng kinh ngạc đến nỗi
việc nó đang biến mất
sẽ khiến bạn hoảng sợ, dù chỉ là chút ít.
Vậy quá trình này là thứ tôi nghiên cứu
và nó được gọi là sự thất thoát của khí quyển.
Sự thất thoát của khí quyển không chỉ có ở Trái Đất.
Đó là một phần của một hành tinh, nếu các bạn thắc mắc,
bởi vì các hành tinh, không chỉ riêng Trái Đất mà trong khắp vũ trụ,
đều có thể trải qua sự thất thoát khí quyển.
Và cách nó xảy ra thực sự có thể cho chúng ta biết về bản thân các hành tinh.
Bởi khi các bạn nghĩ về hệ Mặt Trời,
các bạn thường nghĩ đến bức ảnh này đây.
Và các bạn sẽ nói, vậy, có tám hành tinh, có thể là chín.
Với những ai bị ám ảnh bởi bức ảnh này,
tôi sẽ để thêm hành tinh nữa
(cười)
Nhờ có phi thuyền New Horizons, chúng ta có cả sao Diêm Vương
Và vấn đề ở đây là,
giống mục đích buổi nói chuyện và sự thất thoát khí quyển,
với tôi, sao Diêm Vương là hành tinh,
giống như những hành hinh khác quanh những ngôi sao mà chúng ta không thể thấy
cũng đều là hành tinh.
Đặc điểm chính của các hành tinh là
chúng là những vật thể
bị ràng buộc bởi trọng lực.
Vì vậy có rất nhiều vật chất dính vào nhau
bởi lực hấp dẫn này.
Và những vật thể này rất to và trọng lực rất lớn.
Chúng có hình cầu là vì vậy
Thế nên khi bạn nhìn chúng,
kể cả sao Diêm Vương,
chúng đều có hình cầu.
Nên bạn có thể thấy được trọng lực chiếm vai trò khá lớn.
Nhưng đặc điểm khác của các hành tinh
mà bạn không thấy ở đây,
và đó là một ngôi sao, Mặt Trời
mà tất cả các hành tinh trong hệ Mặt Trời đều quay quanh nó.
Đó chính là nguyên nhân cơ bản dẫn tới thất thoát khí quyển.
Về cơ bản mà nói các ngôi sao làm thất thoát khí quyển từ các hành tinh
là bởi chúng cung cấp cho các hành tinh hạt, ánh sáng và nhiệt
mà có thể gây ra hiện tượng nói trên.
Vậy khi bạn nghĩ về khinh khí cầu,
hay bạn nhìn vào bức ảnh đèn lồng trong lễ hội ở Thái Lan,
bạn sẽ thấy khí nóng ấy có thể đẩy khí lên cao.
Và nếu bạn có đủ năng lượng và nhiệt,
như Mặt Trời của chúng ta,
thì thứ khí siêu nhẹ mà chỉ có thể bị ràng buộc bởi trọng lực
có thể thoát ra ngoài không gian.
Đây thực sự là lý do dẫn đến sự thất thoát khí quyển
trên Trái Đất và cả các hành tinh khác nữa
mà tác động lẫn nhau giữa sức nhiệt từ ngôi sao
và vượt qua lực hút của trọng lực trên hành tinh.
Tôi đã nói là nó xảy ra
ở mức 40 pao/ phút với khí hidro
và gần 7 pao với khí heli.
Nhưng trông nó như thế nào?
Vâng, kể cả vào những năm 80,
chúng ta chụp bức ảnh Trái Đất
bằng tia cực tím,
sử dụng tàu vũ trụ Dynamic Explorer của NASA.
Vì vậy 2 bức ảnh Trái Đất này
cho bạn thấy cái lớp sáng của khí hidro thoát ra
có màu đỏ.
Bạn cũng có thể thấy đặc điểm khác như oxi và nitơ
ở ánh sáng mờ màu trắng đó
tại hình tròn cho bạn thấy các cực quang
và một số vòng cực xung quanh chí tuyến.
Nên những bức ảnh này cho chúng ta thấy rằng
bầu khí quyển không chỉ bị ràng buộc trên Trái Đất
mà còn tiến xa vào vũ trụ,
tôi sẽ nói thêm tại ngưỡng báo động.
Nhưng không chỉ Trái Đất trải qua thất thoát khí quyển.
Sao Hỏa, hàng xóm thân thuộc của chúng ta, nhỏ hơn Trái Đất khá nhiều,
nên nó có ít trọng lực hơn để giữ bầu khí quyển.
Cho dù sao Hỏa có bầu khí quyển,
rõ ràng nó mỏng hơn nhiều so với Trái Đất.
Chỉ cần nhìn trên bề mặt.
Bạn có thể thấy những miệng núi lửa mà không hề có khí quyển
không thể ngăn chặn những tác động đó.
Hơn nữa, chúng ta thấy đây là "hành tinh đỏ"
và hiện tượng thất thoát khí quyển
góp phần làm cho sao Hỏa trở thành đỏ.
Đó là bởi chúng ta nghĩ rằng sao Hỏa từng có một thời ẩm ướt,
và khi nước có đủ năng lượng, nó sẽ giải phóng lượng hidro và oxi,
bởi hidro quá nhẹ nên nó thoát ra ngoài không gian,
còn lại là khí oxi
oxi hóa hoặc rỉ sét mặt đất,
dẫn đến việc chúng ta thấy được cái màu đỏ rỉ sét quen thuộc ấy.
Chẳng sao cả khi nhìn vào ảnh sao Hỏa
và cho rằng sự thất thoát khí quyển có lẽ đã xảy ra
nhưng NASA có máy thăm dò ở trên sao Hỏa gọi là vệ tinh MAVEN,
công việc chính của nó là tìm hiểu về hiện tượng thất thoát khí quyển.
Đây là khí quyển sao Hỏa và tàu vũ trụ Volatile Evolution.
Kết quả cho ra những bức ảnh rất giống
với cái mà các bạn nhìn thấy ở Trái Đất
Từ lâu chúng ta đã biết sao Hỏa đang mất khí quyển,
nhưng chúng tôi có vài bức ảnh độc.
Ví dụ, các bạn có thể thấy vòng tròn màu đỏ
là kích cỡ của sao Hỏa,
và màu xanh chỉ số hidro thoát ra khỏi hành tinh ấy.
Số lượng thoát ra gấp 10 lần kích cỡ của sao Hỏa,
bay đủ xa để không còn bị ràng buộc bởi hành tinh nữa.
Nó đang thoát ra ngoài không gian.
Điều này có thể lý giải
vì sao sao Hỏa lại có màu đỏ, từ sự thoát khí hidro.
Nhưng hidro không phải khí duy nhất bị mất đi
Tôi đang nói tới khí heli trên Trái Đất và cả khí oxi và nitơ nữa,
và từ vệ tinh MAVEN, ta còn thấy được số oxi bị mất đi từ sao Hỏa.
Bạn có thể thấy được vì oxi nặng hơn,
nên nó không thể thoát ra xa như hidro được,
nhưng nó vẫn có thể thoát ra khỏi sao Hỏa.
Bạn không thấy được tất cả đều bị hãm lại trong vòng tròn đỏ ấy.
Nên thực tế là chúng ta không chỉ thấy sự thất thoát khí quyển trên Trái Đất
mà còn có thể nghiên cứu nó ở nơi khác và phóng phi thuyền điều tra,
giúp chúng ta biết thêm về quá khứ của hành tinh xanh
cũng như các hành tinh khác nói chung,
và cả tương lai Trái Đất nữa.
Nên có một cách chúng ta có thể biết về tương lai
là bằng các hành tinh xa xôi mà chúng ta không thể thấy.
Nhưng lưu ý rằng, trước khi tôi nói tới đấy,
tôi sẽ không đưa ra ảnh sao Diêm Vương kiểu như này
bởi nó khá đáng thất vọng,
nhưng đó là bởi chúng ta chưa có chúng.
Nhưng nhiệm vụ của New Horizons là tìm hiểu về thất thoát khí quyển
từ các hành tinh.
Vì vậy hãy tiếp tục chờ đợi chúng.
Nhưng các hành tinh mà tôi muốn nói tới
được gọi là ngoại hành tinh chuyển động.
Bất cứ hành tinh quay quanh ngôi sao mà không phải là Mặt Trời
thì được gọi là ngoại hành tinh.
Và những hành tinh mà chúng ta gọi là đi qua ấy
có đặc điểm khá đặc biệt
là nếu bạn nhìn vào ngôi sao chính giữa kia
thì bạn sẽ thấy nó đang nhấp nháy.
Lý do nó nhấp nháy
là do các hành tinh khác luôn bay qua nó,
và chính vì cái quỹ đạo đặc biệt ấy
quỹ đạo các hành tinh chặn ánh sáng từ ngôi sao ấy
giúp chúng ta thấy được ánh sáng lấp lánh đó.
Bằng cách khảo sát các vì sao trong đêm tối
với ánh sáng nhấp nháy,
ta có thể tìm thấy các hành tinh.
Đây là cách mà chúng ta tìm được hơn 5000 hành tinh
trong thiên hà Milky Way,
và chúng ta biết ngoài đó còn nhiều nhiều nữa.
Vì vậy khi chúng tôi nhìn vào ánh sáng từ các vì sao,
cái chúng tôi thấy không chỉ là hành tinh
mà còn có cả ánh sáng lờ mờ
có thể thu dữ liệu theo thời gian.
Ánh sáng yếu hơn khi hành tinh đi xuống ở trước mặt ngôi sao,
đó là đốm nhấp nháy mà các bạn thấy lúc trước
Không chỉ tìm được các hành tinh
mà ta còn nhìn thấy ánh sáng này ở bước sóng khác nhau.
Tôi muốn nói khi nhìn Trái Đất và sao Hỏa bằng ánh sáng tử ngoại.
Nếu nhìn vào các ngoại hành tinh bằng kính viễn vọng không gian Hubble,
chúng ta tìm ra chúng bằng ánh sáng cực tím.
bạn sẽ thấy vệt nhấp nháy to hơn nhiều, và ánh sáng từ ngôi sao giảm rõ rệt
khi hành tinh đi qua phía trước.
Chúng tôi nghĩ đó là do khí hidro bạn có trong không khí bị dãn ra
quanh khắp hành tinh đó,
điều này làm nó phình to hơn.
và có thể chặn ánh sáng mà bạn thấy.
Vậy khi sử dụng phương pháp này, chúng tôi có thể khám phá ra
vài ngoại hành tinh đang trải qua quá trình thất thoát khí quyển.
Các hành tinh này có thể gọi là sao Mộc nóng,
một số chúng mà chúng tôi thấy.
Đó là do chúng là hành tinh khí giống sao Mộc,
nhưng lại quá gần với ngôi sao chủ,
gần hơn những 100 lần so với sao Mộc.
Lý do nữa là các khí này đều rất nhẹ mà có thể thoát ra bất cứ khi nào,
và tất cả đều nóng lên từ ngôi sao
nó khiến cho lượng khí quyển thoát ra nhiều hơn.
Không giống 400 pao khí hidro bị mất đi mỗi phút trên Trái Đất
mà với các hành tinh này,
bạn sẽ mất 1.3 tỉ pao khí hidro mỗi phút.
Có thể bạn sẽ nghĩ, điều này có khiến các hành tinh chết không?
Đây là câu hỏi khiến mọi người băn khoăn
khi họ nhìn vào hệ Mặt Trời
bởi các hành tinh gần với Mặt Trời khá cứng
trong khi các hành tinh xa hơn thì to hơn và nhiều khí hơn.
Phải chăng bạn đã có thể nghiên cứu cái gì đó
giống như sao Mộc, gần với Mặt Trời
và bỏ hết khí trong nó không?
Bây giờ nếu bạn bắt đầu cái gì đó như sao Mộc nóng,
bạn thực sự không thể kết luận nó như sao Thủy hay Trái Đất.
Nhưng nếu bạn bắt đầu với cái nhỏ hơn,
có thể có đủ khí thoát ra,
tạo ra tác động đáng kể lên nó
và để lại bạn một thứ gì đó rất khác biệt so với thứ bạn vừa bắt đầu.
Đó cũng chỉ là tổng quan mà thôi,
và khi chúng ta nghĩ về hệ Mặt Trời,
chuyện gì sẽ xảy đến với chúng ta trên Trái Đất?
Vào tương lai xa,
Mặt Trời sẽ trở nên sáng hơn.
Và khi nó xảy ra,
lượng nhiệt từ Mặt Trời sẽ trở nên cực kì dữ dội.
Tương tự khi bạn thấy khí bốc hơi lên từ sao Mộc nóng,
khí cũng sẽ bốc hơi trên Trái Đất.
Và cái mà chúng ta đang đợi chờ,
hay ít nhất là chuẩn bị
là sự thực xảy ra trong tương lai za,
khi mà Trái Đất trở nên rất giống sao Hỏa.
Khí hidro sẽ bị tách ra khỏi nước,
thoát ra ngoài không gian nhanh hơn,
và chúng ta sẽ bị bỏ lại ở cái hành tinh đỏ khô cằn này.
Đừng sợ, nó không xảy ra trong vài tỉ năm nữa đâu,
nên cũng có khá thời gian chuẩn bị.
(cười)
Nhưng tôi muốn các bạn nhận thức được những gì sẽ xảy ra,
không chỉ trong tương lai
mà còn về vấn đề thất thoát khí quyển đang xảy ra.
Có rất nhiều tin tức khoa học đáng kinh ngạc
về những gì xảy ra ngoài vũ trụ, và các hành tinh xa xôi khác,
và chúng ta tìm hiểu về các hành tinh đó để học về thế giới này.
Nhưng khi học về sao Hỏa hay các ngoại hành tinh như sao Mộc nóng,
chúng ta thấy được những thứ như thất thoát khí quyển
giúp chúng ta hiểu thêm nhiều về Trái Đất.
Vì vậy hãy cân nhắc lại khi nghĩ rằng vũ trụ rất xa xôi.
Cảm ơn.
(vỗ tay)