thuan-phuong
25-08-2012, 09:48 AM
Ánh trăng có thể soi đường giúp tìm sự sống ngoài địa cầu
Một nghiên cứu mới về ánh sáng Mặt trời phản xạ từ Mặt trăng sẽ xua tan bất kì mối quan ngại nào rằng thế hệ tiếp theo các kính thiên văn vũ trụ không thể nào phát hiện ra những vết tích của sự sống trên những hành tinh kiểu Trái đất đang quay xung quanh những ngôi sao ở xa. Đó là quan điểm của các nhà thiên văn học ở Tây Ban Nha và Mĩ, họ đã nhận thấy tương đối dễ phát hiện ra khí methane và những chất khí sinh học quan trọng khác trên hành tinh của riêng chúng ta bằng cách nghiên cứu ánh sáng Mặt trời truyền qua bầu khí quyển của Trái đất trong một kì nguyệt thực. Các phép đo làm tăng thêm niềm hi vọng rằng Kính Thiên văn Vũ trụ James Webb của NASA, sắp phóng lên vào năm 2014, sẽ tìm thấy bằng chứng cho sự sống ngoài địa cầu.
http://thuvienvatly.com/home/images/stories3/hiepkhachquay/anhsanghuyenao.jpg
Ảnh minh họa ánh sáng mặt trời rực sáng qua bầu khí quyển mỏng của Trái đất và đi tới một nhà quan sát ở trên Mặt trăng trong một kì nguyệt thực (Ảnh: Gabriel Perez Diaz).
Cho đến nay, các nhà thiên văn đã khám phá chừng 350 hành tinh ngoài hệ mặt trời (hành tinh ngoại), chúng quay quanh những ngôi sao khác ngoài Mặt trời của riêng chúng ta. Đa phần trong số này là ?những khối khí khổng lồ? tương tự như Mộc tinh và người ta có thể nghiên cứu bầu khí quyển của chúng chứa những gì nếu chúng xuất hiện lúc băng qua (hay vượt qua) đường nhìn giữa ngôi sao ấy và Trái đất. Các nhà thiên văn học đã có một số thành công trong việc xác định thành phần hóa học của bầu khí quyển của một kẻ khổng lồ không khí này bằng cách nghiên cứu cách thức chúng hấp thụ và truyền ánh sáng.
Tuy nhiên, các hành tinh kiểu Trái đất có thể thích hợp cho sự sống thì nhỏ hơn nhiều so với những kẻ khổng lồ khí, với lượng ánh sáng truyền qua bầu khí quyển của chúng ít hơn nhiều. Thật vậy, một số chương trình mô phỏng máy tính cho thấy các kính thiên văn vũ trụ thế hệ tiếp theo như kính thiên văn James Webb có lẽ không thể phát hiện ra những dấu vết của sự sống ? carbon dioxide, nước, oxgen và methane ? trong bầu khí quyển của những hành tinh ngoại ?có thể ở được? như vậy.
Những cấu trúc nổi rõ
Nhưng nay Enric Pallé và các cộng sự tại Viện Thiên văn học Vật lí Canary và Đại học Trung Florida ? lần đầu tiên ? đã phân tích ánh sáng mặt trời sau khi nó đã đi qua bầu khí quyển của Trái đất trong một kịch bản kiểu vượt qua.
Các phép đo được thực hiện trong một kì nguyệt thực trong năm 2008 khi Trái đất đi qua giữa Mặt trăng và Mặt trời ? làm cho Mặt trăng ở gần vùng tối. Khi hiện tượng này xảy ra, một lượng nhỏ ánh sáng mặt trời đi qua bầu khí quyển của Trái đất, chạm đến Mặt trăng, và sau đó phản hồi trở về Trái đất. Một số ánh sáng này sau đó được thu gom bởi Pallé và các cộng sự trên quần đảo Canary bằng các kính thiên văn quang William Herschel và Bắc Âu.
Đội nghiên cứu nhận thấy phổ truyền qua đối với ánh sáng hồng ngoại gần và khả kiến chứa những chỗ lồi và lõm tương ứng với sự có mặt của oxygen, nước, carbon dioxide, và methane trong bầu khí quyển. Mặc dù bản thân các dấu hiệu không có gì bất ngờ, nhưng chúng nổi rõ hơn so với nhiều nhà thiên văn trông đợi. Thật vậy, Pallé phát biểu với physicsworld.com rằng khi đội nghiên cứu làm suy biến quang phổ đến cái được trông đợi từ một hành tinh ngoại kiểu Trái đất ở xa, thì những chỗ lồi lên vẫn còn được phân giải.
Dấu hiệu methane cao
Một kết quả không trông đợi là dấu hiệu từ methane đặc biệt cao, nó bất ngờ vì methane trong bầu khí quyển kém phổ biến hơn nhiều so với oxygen, nước, hoặc thậm chí carbon dioxide. Kết quả là Pallé tin rằng các kính thiên văn trong tương lai sẽ được tối ưu hóa để phát hiện ra methane, ngoài oxygen và nước.
Trong khi các nhà nghiên cứu không chắc chắn vì sao các cực đại lại mạnh hơn so với nhiều người trông đợi, thì Pallé tin rằng nó phải như vậy với hành trình rất dài mà ánh sáng băng qua bầu khí quyển khi nó truyền tiếp tuyến với bề mặt Trái đất. Khoảng cách này bằng chừng 80 lần chiều dày xuyên tâm của bầu khí quyển, và những mô phỏng máy tính cỡ lớn (cho đến nay chưa có) sẽ cần thiết để tìm hiểu cái xảy ra khi nó truyền đi những khoảng cách xa như vậy.
Nhà săn lùng hành tinh ngoại Giovanna Tinetti ở trường College London đã mô tả nghiên cứu trên là một ?tin nhắn mạnh mẽ và lạc quan? đến những nhà thiên văn học đang trong kế hoạch sử dụng những thiết bị thế hệ tiếp theo như Kính thiên văn vũ trụ James Webb của NASA để săm soi vũ trụ tìm kiếm những dấu vết của sự sống. ?Nó là một tín hiệu tốt lành rằng chúng ta sẽ có thể nhìn vào những hành tinh hơi lớn hơn Trái đất một chút?, bà nói.
Thật vậy, Tinetti tin rằng Kính thiên văn vũ trụ Hubble có thể sử dụng ngay lúc này để nghiên cứu một hành tinh có thể ở được đang vượt qua một ngôi sao tương đối nhỏ. Nhưng vấn đề là ở chỗ cho đến nay các nhà thiên văn chưa khám phá ra một ứng cử viên thích hợp nào cho Hubble hay thậm chí James Webb.
Dẫu vậy, Pallé vẫn lạc quan ? ông tin rằng khi Kính thiên văn James Webb đi vào hoạt động năm 2014, thì sứ mệnh Kepler mới phóng lên gần đây sẽ khám phá ra ít nhất là một ứng cử viên thích hợp.
Nghiên cứu được công bố trên tờ Nature.
HiepKhachQuay (theo physicsworld.com)
Thư viện vật lý
Một nghiên cứu mới về ánh sáng Mặt trời phản xạ từ Mặt trăng sẽ xua tan bất kì mối quan ngại nào rằng thế hệ tiếp theo các kính thiên văn vũ trụ không thể nào phát hiện ra những vết tích của sự sống trên những hành tinh kiểu Trái đất đang quay xung quanh những ngôi sao ở xa. Đó là quan điểm của các nhà thiên văn học ở Tây Ban Nha và Mĩ, họ đã nhận thấy tương đối dễ phát hiện ra khí methane và những chất khí sinh học quan trọng khác trên hành tinh của riêng chúng ta bằng cách nghiên cứu ánh sáng Mặt trời truyền qua bầu khí quyển của Trái đất trong một kì nguyệt thực. Các phép đo làm tăng thêm niềm hi vọng rằng Kính Thiên văn Vũ trụ James Webb của NASA, sắp phóng lên vào năm 2014, sẽ tìm thấy bằng chứng cho sự sống ngoài địa cầu.
http://thuvienvatly.com/home/images/stories3/hiepkhachquay/anhsanghuyenao.jpg
Ảnh minh họa ánh sáng mặt trời rực sáng qua bầu khí quyển mỏng của Trái đất và đi tới một nhà quan sát ở trên Mặt trăng trong một kì nguyệt thực (Ảnh: Gabriel Perez Diaz).
Cho đến nay, các nhà thiên văn đã khám phá chừng 350 hành tinh ngoài hệ mặt trời (hành tinh ngoại), chúng quay quanh những ngôi sao khác ngoài Mặt trời của riêng chúng ta. Đa phần trong số này là ?những khối khí khổng lồ? tương tự như Mộc tinh và người ta có thể nghiên cứu bầu khí quyển của chúng chứa những gì nếu chúng xuất hiện lúc băng qua (hay vượt qua) đường nhìn giữa ngôi sao ấy và Trái đất. Các nhà thiên văn học đã có một số thành công trong việc xác định thành phần hóa học của bầu khí quyển của một kẻ khổng lồ không khí này bằng cách nghiên cứu cách thức chúng hấp thụ và truyền ánh sáng.
Tuy nhiên, các hành tinh kiểu Trái đất có thể thích hợp cho sự sống thì nhỏ hơn nhiều so với những kẻ khổng lồ khí, với lượng ánh sáng truyền qua bầu khí quyển của chúng ít hơn nhiều. Thật vậy, một số chương trình mô phỏng máy tính cho thấy các kính thiên văn vũ trụ thế hệ tiếp theo như kính thiên văn James Webb có lẽ không thể phát hiện ra những dấu vết của sự sống ? carbon dioxide, nước, oxgen và methane ? trong bầu khí quyển của những hành tinh ngoại ?có thể ở được? như vậy.
Những cấu trúc nổi rõ
Nhưng nay Enric Pallé và các cộng sự tại Viện Thiên văn học Vật lí Canary và Đại học Trung Florida ? lần đầu tiên ? đã phân tích ánh sáng mặt trời sau khi nó đã đi qua bầu khí quyển của Trái đất trong một kịch bản kiểu vượt qua.
Các phép đo được thực hiện trong một kì nguyệt thực trong năm 2008 khi Trái đất đi qua giữa Mặt trăng và Mặt trời ? làm cho Mặt trăng ở gần vùng tối. Khi hiện tượng này xảy ra, một lượng nhỏ ánh sáng mặt trời đi qua bầu khí quyển của Trái đất, chạm đến Mặt trăng, và sau đó phản hồi trở về Trái đất. Một số ánh sáng này sau đó được thu gom bởi Pallé và các cộng sự trên quần đảo Canary bằng các kính thiên văn quang William Herschel và Bắc Âu.
Đội nghiên cứu nhận thấy phổ truyền qua đối với ánh sáng hồng ngoại gần và khả kiến chứa những chỗ lồi và lõm tương ứng với sự có mặt của oxygen, nước, carbon dioxide, và methane trong bầu khí quyển. Mặc dù bản thân các dấu hiệu không có gì bất ngờ, nhưng chúng nổi rõ hơn so với nhiều nhà thiên văn trông đợi. Thật vậy, Pallé phát biểu với physicsworld.com rằng khi đội nghiên cứu làm suy biến quang phổ đến cái được trông đợi từ một hành tinh ngoại kiểu Trái đất ở xa, thì những chỗ lồi lên vẫn còn được phân giải.
Dấu hiệu methane cao
Một kết quả không trông đợi là dấu hiệu từ methane đặc biệt cao, nó bất ngờ vì methane trong bầu khí quyển kém phổ biến hơn nhiều so với oxygen, nước, hoặc thậm chí carbon dioxide. Kết quả là Pallé tin rằng các kính thiên văn trong tương lai sẽ được tối ưu hóa để phát hiện ra methane, ngoài oxygen và nước.
Trong khi các nhà nghiên cứu không chắc chắn vì sao các cực đại lại mạnh hơn so với nhiều người trông đợi, thì Pallé tin rằng nó phải như vậy với hành trình rất dài mà ánh sáng băng qua bầu khí quyển khi nó truyền tiếp tuyến với bề mặt Trái đất. Khoảng cách này bằng chừng 80 lần chiều dày xuyên tâm của bầu khí quyển, và những mô phỏng máy tính cỡ lớn (cho đến nay chưa có) sẽ cần thiết để tìm hiểu cái xảy ra khi nó truyền đi những khoảng cách xa như vậy.
Nhà săn lùng hành tinh ngoại Giovanna Tinetti ở trường College London đã mô tả nghiên cứu trên là một ?tin nhắn mạnh mẽ và lạc quan? đến những nhà thiên văn học đang trong kế hoạch sử dụng những thiết bị thế hệ tiếp theo như Kính thiên văn vũ trụ James Webb của NASA để săm soi vũ trụ tìm kiếm những dấu vết của sự sống. ?Nó là một tín hiệu tốt lành rằng chúng ta sẽ có thể nhìn vào những hành tinh hơi lớn hơn Trái đất một chút?, bà nói.
Thật vậy, Tinetti tin rằng Kính thiên văn vũ trụ Hubble có thể sử dụng ngay lúc này để nghiên cứu một hành tinh có thể ở được đang vượt qua một ngôi sao tương đối nhỏ. Nhưng vấn đề là ở chỗ cho đến nay các nhà thiên văn chưa khám phá ra một ứng cử viên thích hợp nào cho Hubble hay thậm chí James Webb.
Dẫu vậy, Pallé vẫn lạc quan ? ông tin rằng khi Kính thiên văn James Webb đi vào hoạt động năm 2014, thì sứ mệnh Kepler mới phóng lên gần đây sẽ khám phá ra ít nhất là một ứng cử viên thích hợp.
Nghiên cứu được công bố trên tờ Nature.
HiepKhachQuay (theo physicsworld.com)
Thư viện vật lý