Tại sao chúng ta không khám phá Sao Kim, hành tinh gần nhất với Trái Đất?

Dù loài người đang tiến hành khám phá không gian và có kế hoạch đến Sao Hỏa trong tương lai, Sao Kim vẫn gần chúng ta hơn nhiều. Tại sao vẫn chưa có dự án nào để đưa con người tới Sao Kim?

Tên tiếng Anh của Sao Kim được gọi là Venus, cũng là tên của nữ thần tình yêu và sắc đẹp trong thần thoại La Mã cổ đại. Tuy nhiên, nếu quan sát và tìm hiểu về hành tinh này, bạn sẽ thấy rằng nó không đẹp như tên gọi của mình. Sao Kim là một hành tinh có khí hậu cực đoan, nó nóng đến mức có thể so sánh với lò luyện kim. Đó là lý do tại sao Sao Kim được coi là 'địa ngục' trong Hệ Mặt Trời.

Đặt chân lên Sao Kim không dễ dàng

Kể từ những năm 1960, con người đã phóng hơn 40 tàu thăm dò đến Sao Kim, trong đó có 11 lần thất bại, 7 lần tiếp cận không thành công và chỉ có 9 tàu thăm dò có thể tiếp cận được Sao Kim. Điều này làm cho chúng ta biết rất ít về bề mặt của hành tinh này.

Khí quyển của Sao Kim

Khi nhìn Sao Kim qua kính viễn vọng thiên văn, bạn sẽ thấy nó không có màu vàng đỏ như trên ảnh, mà thực ra đó chỉ là màu giả do các nhà thiên văn suy đoán, vì không ai biết màu sắc thực sự của bề mặt hành tinh này.

Thường thấy Sao Kim được bao bọc bởi một lớp khí quyển dày đặc như được ghi lại trong sứ mệnh MESSENGER của NASA. Sao Kim trở nên mờ mịt trong lớp mây và không hề có kẽ hở nào.

Nếu sử dụng máy ảnh hồng ngoại để chụp gần Sao Kim, bạn sẽ thấy hành tinh này qua một góc nhìn khác.

Điều này ngụ ý rằng khí quyển của Sao Kim đang di chuyển với tốc độ cực kỳ nhanh, thực tế, nó có sức gió lên tới 300 km/h.

Khối lượng của khí quyển Sao Kim lớn gấp 93 lần so với Trái Đất. Sao Kim có kích thước gần như tương đương với Trái Đất, do đó áp suất khí quyển trên bề mặt của hành tinh này gấp hơn 90 lần so với Trái Đất, tương đương với áp suất ở độ sâu 1 km dưới mặt nước biển trên hành tinh của chúng ta.

Trong khí quyển dày đặc của Sao Kim, carbon dioxide chiếm 96,5%, còn lại 3,5% là nito và các khí vi lượng khác như sulfur dioxide, hơi nước và axit sulfuric.

Với carbon dioxide làm khí nhà kính, bầu khí quyển dày đặc này làm tăng nhiệt độ bề mặt của Sao Kim lên mức cực cao. Trung bình, nhiệt độ ở bề mặt Sao Kim là 462 độ C, đủ để làm tan chảy chì và cao hơn nhiều so với nhiệt độ lò nung thông thường. Ở cả hai cực bắc và nam của Sao Kim, nhiệt độ vẫn duy trì trên 450 độ C cả ngày lẫn đêm. Điều này là do bầu khí quyển có tính đối lưu cực kỳ cao và carbon dioxide dày đặc có khả năng giữ nhiệt rất mạnh.

Sao Kim quá nóng đến nỗi mọi vật liệu phi hành gia hoặc tàu vũ trụ chế tạo bởi con người đều sẽ tan chảy khi tiếp xúc với bề mặt của nó. Vì vậy, cho đến hiện tại, Sao Kim vẫn là điều bí ẩn nhất trong số các hành tinh hàng xóm của chúng ta.

Lí do tại sao Sao Kim lại nóng như vậy?

Hàng tỷ năm trước, Sao Kim không giống như hiện tại. Nó từng có một đại dương rộng lớn và điều kiện sống thích hợp hơn cả Trái Đất vào thời điểm đó.

Khi Hệ Mặt Trời hình thành, có hàng tỷ mảnh vụn, tiểu hành tinh và hành tinh lang thang. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ Mặt Trời, chúng đã tấn công Sao Kim trong hàng triệu năm qua.

Sao Kim liên tục bị va chạm, không chỉ làm cho nó không thể quay từ tây sang đông như các hành tinh khác, mà còn khiến nó quay theo hướng ngược lại với tốc độ rất chậm.

Trên Sao Kim, Mặt Trời mọc từ phía tây và lặn về phía đông, một ngày trên Sao Kim kéo dài 243 ngày Trái Đất, trong khi trái đất chỉ mất 224,7 ngày để hoàn thành quỹ đạo quay quanh Mặt Trời. Do đó, một ngày trên Sao Kim dài hơn một năm trên trái đất. Điều này ngụ ý rằng Sao Kim ít quay hơn, lõi của nó không còn xoay và hành tinh này mất từ trường dần dần.

Nghiêm trọng hơn nữa, các tác động mạnh mẽ từ các hành tinh đã làm vỡ lớp vỏ bên ngoài của Sao Kim, và hoạt động núi lửa liên tục mang theo khí carbon dioxide và sulfur dioxide từ bề mặt vào bầu khí quyển, tạo ra hiệu ứng nhà kính làm cho toàn bộ nước biển bốc hơi. Do đó, hiệu ứng nhà kính trở nên không kiểm soát và Sao Kim trở nên nóng hơn từng ngày.

Nước bốc hơi vào khí quyển không thể được giữ lại lâu dài, cộng với việc Sao Kim mất đi lớp bảo vệ từ trường, làm cho nó không thể chống lại bức xạ Mặt Trời. Gió Mặt Trời và tia cực tím sẽ quang hóa các phân tử nước trong khí quyển, phân hủy chúng thành hydrogen và oxy, sau đó thổi chúng vào không gian. Một số phân tử nước còn lại trong bầu khí quyển sẽ kết hợp với sulfur dioxide, tạo thành axit sulfuric, tạo thành các đám mây axit sulfuric trong bầu khí quyển của Sao Kim.

Từ trường của Sao Kim

Có hai quan điểm khác nhau về từ trường của Sao Kim. Một quan điểm cho rằng lõi của Sao Kim đã hoàn toàn đông cứng, nó kết hợp với lớp vỏ và nhiệt độ của lớp vỏ tăng, giảm dòng nhiệt từ lõi, khiến nó không thể tạo ra 'hiệu ứng động'. Vì vậy, Sao Kim không có từ trường.

Một quan điểm khác lại cho rằng lõi của Sao Kim vẫn là một 'đại dương' kim loại sắt hoàn toàn ở thể lỏng, toàn bộ phần lòng của lõi có nhiệt độ gần như tương đồng, thiếu sự chênh lệch nhiệt độ, vì vậy không thể tạo ra sự đối lưu và từ trường.

Mặc dù cả hai quan điểm đều là phỏng đoán, nhưng kết luận của chúng giống nhau: Sao Kim không có từ trường như Trái Đất.

Thực tế, vẫn tồn tại một từ quyển yếu quanh Sao Kim. Tuy nhiên, từ quyển này không phải do từ trường của Sao Kim tạo ra, mà được sinh ra do tương tác giữa các tầng điện ly của bầu khí quyển Sao Kim và gió Mặt Trời. Từ quyển này cung cấp một lớp bảo vệ không đáng kể cho bầu khí quyển Sao Kim, do đó nước vẫn tiếp tục bị phân hủy và thổi vào không gian. Do đó, hành tinh này không còn phù hợp cho sự sống.

Bầu khí quyển của Sao Kim được bảo tồn như thế nào?

Bức xạ Mặt Trời có thể phân tách nước, nhưng không đủ năng lượng để phân hủy carbon dioxide, sulfur dioxide và axit sulfuric. Đồng thời, hoạt động núi lửa trên bề mặt Sao Kim đã liên tục bơm carbon dioxide và các khí chứa lưu huỳnh vào bầu khí quyển trong hàng tỷ năm, điều này đã cho phép các loại khí này tiếp tục gia tăng.

Nguồn: Earthlymission; Nature; NASA; Rarehistoricalphotos