Video mô phỏng quá trình va chạm của vật thể với Trái đất và tác động của nó lên bầu khí quyển

18/08/2020 - Lượt xem: 544

Đây là video mô phỏng quá trình va chạm sượt qua và va chạm trực diện của một hành tinh khổng lồ với Trái đất và tác động của nó lên bầu khí quyển bảo vệ sự sống như thế nào.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Durham đã sử dụng siêu máy tính 3D mới để mô phỏng các hình ảnh động về những gì xảy ra khi một hành tinh giống Trái đất với bầu khí quyển mỏng va chạm với một vật thể lớn khác.


Mặt cắt hình ảnh tĩnh cho thấy tác động lúc đầu (hình nhỏ) và hậu quả với bầu khí quyển (hình ảnh chính) của mô phỏng 3D về tác động của sự va chạm của các hành tinh khổng lồ, bằng việc sử dụng 100 triệu hạt, được tô màu bởi năng lượng bên trong của chúng, tương tự như nhiệt độ của chúng. (Ảnh: Tiến sĩ Jacob Kegerreis, Đại học Durham)

Nghiên cứu này cũng có thể làm sáng tỏ cách thức các hành tinh - bao gồm cả Trái đất của chúng ta - có thể đã hình thành và phát triển trong những ngày đầu tiên của hệ mặt trời theo cách nhìn mới.

Steve Spaleta từ Space.com đã kết hợp các hình ảnh động lại với nhau thành một video thể hiện sự va chạm đó với sự lồng ghép âm nhạc vào video.

“Chúng tôi biết rằng các vụ va chạm hành tinh có thể có tác động mạnh mẽ đến bầu khí quyển của hành tinh đó, nhưng đây là lần đầu tiên chúng tôi có thể nghiên cứu cùng một lúc nhiều loại sự kiện có tính chất bạo lực này một cách chi tiết’’, theo ông Jacob Kegerreis, một nhà nghiên cứu tại Đại học Durham và tác giả chính của bài báo về nghiên cứu được công bố trên Astrophysical Journal (Tạp chí Vật lý thiên văn) tuần trước, đã cho biết trong một tuyên bố.
Các mô phỏng có thể giúp đánh giá một số giả thuyết mà chúng ta đang có hiện nay về sự tiến hóa ban đầu xung quanh các hành tinh. Cụ thể, có thể liên quan đến lý thuyết cho rằng sự xuất hiện và hình thành của Mặt trăng khi một hành tinh có kích thước bằng sao Hỏa đã có tác động va chạm với Trái đất vài tỷ năm trước.

Bằng cách phân tích các mô phỏng mới, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng một tác động do va chạm sượt qua, giống như một giả thuyết về sự hình thành Mặt trăng, dẫn đến sự phá hủy bầu khí quyển ít hơn nhiều so với một cú va chạm trực diện.

Một cú va chạm trực diện sẽ dẫn đến sự xóa sổ hoàn toàn bầu khí quyển, đồng thời sẽ phá hủy một số lớp phủ của vỏ Trái đất. Các phát hiện chỉ ra rằng Trái đất có lẽ chỉ mất ở đâu đó trong khoảng từ 10 đến 50 phần trăm bầu khí quyển của nó, tùy thuộc vào tác động của loại va chạm xảy ra.

Clip mô phỏng 3D về giai đoạn đầu của tác động khổng lồ của vụ va chạm: (1) sượt qua/chậm và (2) trực diện/nhanh bằng cách sử dụng 100 triệu hạt, được tô màu bằng vật liệu hoặc năng lượng bên trong của chúng, tương tự như nhiệt độ của chúng. (Clip mô phỏng: Tiến sĩ Jacob Kegerreis, Đại học Durham)

“Mặc dù có những hậu quả rất đa dạng có thể xảy ra từ các góc độ và tốc độ va chạm mà có tác động khác nhau, chúng tôi đã tìm ra một cách đơn giản để dự đoán được bầu khí quyển sẽ bị mất bao nhiêu phần trăm’’, ông Kegerreis nói. “Điều này đặt nền tảng cho sự dự đoán về sự phá hủy bầu khí quyển từ bất kỳ tác động khổng lồ nào, sẽ tạo điều kiện để xây dựng các mô hình hình thành hành tinh nói chung’’.
Ông nói thêm: “Điều này sẽ giúp chúng ta hiểu cả lịch sử Trái đất như một hành tinh có sự sống và sự tiến hóa của các hành tinh quay xung quanh các ngôi sao (mặt trời) khác’’.
Nguồn: NTDVN - Theo Futurism/physic.org