MẬT TRỜI SỤP ĐỔ, TRÁI ĐẤT CÓ NGHỈ ĐƯỢC KHỎI ĐỊA CẦU KHÔNG?

Các nhà khoa học dự đoán rằng khi đến cuối vòng đời, Mặt Trời sẽ sụp đổ và để lại một lớp vỏ khí bụi khổng lồ bao phủ không gian. Trong quá trình này, Trái Đất có thể sẽ bị nuốt chửng bởi sự phình to không kiểm soát của Mặt Trời hoặc bị xé nát bởi những lực hấp dẫn vô cùng mạnh mẽ. Sau tất cả, phần còn lại của vật chất sẽ tiếp tục hình thành nên những hành tinh mới, mở ra một chu kỳ sinh tồn mới trong vũ trụ.

HÌNH ẢNH TỪ KÍNH VIỄN VỌNG JAMES WEBB CHO NHÌN NHẬN GẦN GŨI VỀ SỐ PHẬN CỦA MẶT TRỜI

Các hình ảnh mới nhất từ kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã mô phỏng rõ nét quá trình cuối cùng của một ngôi sao. Đối tượng được quan sát là Tinh vân Helix, cách Trái Đất khoảng 650 năm ánh sáng. Đây là phần còn lại của một ngôi sao có khối lượng tương đương Mặt Trời, đã cạn kiệt nhiên liệu từ hàng nghìn năm trước. Tinh vân này có chiều dài khoảng 3 năm ánh sáng, là lớp vỏ khí và bụi hình thành khi ngôi sao trung tâm đi vào giai đoạn cuối của vòng đời.

Các nhà thiên văn học mô tả, trong phần lớn cuộc đời, một ngôi sao duy trì trạng thái ổn định do sự cân bằng giữa lực hấp dẫn nội tại và năng lượng nhiệt hạch sinh ra từ việc chuyển đổi hydro thành heli trong lõi. Những ngôi sao giống Mặt Trời có thể duy trì trạng thái này trong hàng tỷ năm. Tuy nhiên, khi hydro trong lõi dần cạn kiệt, các phản ứng nhiệt hạch yếu đi, khiến lớp ngoài của sao bắt đầu sụp vào trong. Áp suất sinh ra từ quá trình này tạo ra nhiệt đủ mạnh để hợp nhất nguyên tử heli thành carbon, đồng thời kích hoạt các phản ứng nhiệt hạch ở tầng ngoài.

Kết quả là ngôi sao phình to gấp 100 đến 1.000 lần so với ban đầu, trở thành sao khổng lồ đỏ, rồi sau cùng, lõi của nó sụp đổ thành sao lùn trắng, kích thước gần bằng Trái Đất. Những lớp khí và bụi bị thổi bay vào không gian, tạo thành các tinh vân như Helix. Dưới tác động của bức xạ mạnh từ sao lùn trắng trung tâm, các lớp khí mới giãn nở, tạo ra một bộ cảnh quan huyền bí, với các mảng màu tượng trưng cho các vùng khí nóng, lạnh và khí kết hợp thành phân tử.

Các hình ảnh từ JWST cho phép quan sát rõ hơn so với kính Hubble trước đây, khi trước đó chỉ thấy các vùng mờ nhạt. Kết quả là, các nhà khoa học dễ dàng nhận biết ranh giới rõ nét giữa các khí nóng, khí lạnh và bụi vũ trụ hình thành trong quá trình biến đổi của ngôi sao khổng lồ đỏ. Những vùng khí màu xanh lam biểu hiện khu vực nhiệt độ cao, màu vàng thể hiện khí hydro bắt đầu liên kết thành phân tử, còn màu đỏ là các vùng khí loãng nhất.

DỰ ĐOÁN VỀ TƯƠNG LAI CỦA MẶT TRỜI VÀ TRÁI ĐẤT

Các nhà khoa học dự báo, trong khoảng 5 tỷ năm tới, Mặt Trời sẽ bắt đầu đi vào giai đoạn biến đổi cuối cùng, dẫn đến việc mở màn cho quá trình sụp đổ. Khi đó, Mặt Trời sẽ phình to lớn gấp hàng trăm lần hiện tại, tạo ra nhiệt độ khủng khiếp, khiến Trái Đất có thể bị bốc hơi hoàn toàn hoặc bị lực thủy triều kéo rách và rơi vào trong Mặt Trời.

Một nghiên cứu gần đây còn cho thấy, các hành tinh lớn ở quỹ đạo gần những ngôi sao đã tiến hóa thành sao khổng lồ đỏ rất hiếm khi còn tồn tại. Trong số các sao trẻ được khảo sát, chỉ khoảng 0,28 phần trăm có hành tinh lớn, trong khi ở các sao khổng lồ đỏ, tỷ lệ này giảm còn 0,11 phần trăm.

Dù dự đoán này mang màu sắc u tối, Giáo sư Janet Drew từ Đại học University College London, không tham gia nghiên cứu, nhận định rằng đây là một quá trình mang tính sáng tạo hơn là hủy diệt. Bà cho biết, các hình ảnh từ JWST đã cho thấy lớp hydro và bụi hóa học, hình thành trong vỏ của sao khổng lồ đỏ trước khi chúng bị quét sạch vào không gian. Những vật chất này sau đó sẽ hòa vào môi trường liên sao, góp phần cung cấp nguyên liệu cho các thế hệ sao và hành tinh mới sau này.

NASA còn chỉ ra rằng, bên trong các đám mây bụi còn tồn tại những “túi bảo vệ” lạnh hơn, biểu thị bằng các mảng tối màu giữa các vùng khí nóng và lạnh. Những phân tử phức hợp hình thành tại đây sẽ trở lại galaxi, góp phần tạo ra các cấu trúc mới trong vũ trụ.

Giáo sư Drew nhấn mạnh, quá trình này chính là nguồn gốc của vật chất cần thiết để hình thành các hành tinh đá cũng như duy trì sự sống dựa trên carbon. Dù Trái Đất có thể sẽ bị tiêu vong trong tương lai xa, thì các phần còn lại của nó vẫn sẽ góp phần vào sự hình thành của các thế hệ sinh vật mới trong vũ trụ rộng lớn này.