Tại sao sự sống tồn tại trên Trái đất trong khi nhiều hành tinh khác thì không?

Con người được cho là tồn tại tự nhiên và chúng ta thường thừa nhận điều đó. Con người có thể tồn tại ở đâu trên Trái đất, ngoài Sao Kim, Sao Mộc và Sao Thổ, ít nhất là những hành tinh mà chúng ta chưa khám phá ra? Tại sao không có người nào khác ở đây hoặc những sinh vật nào khác có thể so sánh với con người ở các hành tinh khác nếu chúng ta ở đây?

Nhiều nhà vật lý học và thiên văn học đã đồng tình rằng không có gì đặc biệt về thiên hà hay Trái đất của chúng ta. Như giải thưởng xổ số vũ trụ mà nhiều hành tinh khác đã bỏ lỡ vào một thời điểm nào đó trong lịch sử của chúng, sự hiện diện của chúng ta ở đây có thể đơn giản là kết quả của một chuỗi sự kiện may mắn.

Trái đất được tạo thành từ 5 thành phần chính:

Nhiều nhà khoa học đã xác nhận rằng sự tồn tại của sự sống trên Trái đất có thể được suy đoán dựa trên năm trụ cột chính: có khoảng cách đến Mặt trời không quá gần cũng không quá xa, vừa đủ để nước tồn tại ở thể lỏng; có lõi từ tính bảo vệ bầu khí quyển khỏi lực cản của gió mặt trời và sự sống khỏi bức xạ vũ trụ; có bầu khí quyển có hiệu ứng nhà kính ngăn không cho nước đóng băng; có nước đóng vai trò là dung môi phổ quát của sự sống và cuối cùng là có oxy cho phép chúng ta thở.

Tuy nhiên, những thành phần này không hoàn toàn độc lập với nhau, không giống như một công thức. Tương tự như cách chế biến bất kỳ món ăn nào, chỉ khi chúng được kết hợp đúng thứ tự và nấu đúng cách thì chúng ta mới có được kết quả là con người có mặt ở đây ngày hôm nay.

Nguồn gốc hành tinh của chúng ta có thể được tìm thấy bằng cách va chạm này, đây là một vụ va chạm quan trọng.

Một đám mây khí và bụi đã hợp nhất với nhau ở một góc của thiên hà vào khoảng 4,568 tỷ năm trước, tạo thành một ngôi sao mới được bao quanh bởi một đĩa tiền hành tinh. Với khối lượng vật chất của nó ngày càng tăng, chúng bắt đầu hợp nhất với nhau. Hệ Mặt trời đã xuất hiện dưới dạng một cái đĩa trong vài triệu năm, nhưng không phải là một hành tinh mà là hai hành tinh, với Sao Kim và Sao Hỏa là hai hành tinh.

Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất là vụ va chạm sau đó giữa Trái đất nguyên sinh và Theia, một thiên thể khác có kích thước bằng sao Hỏa, đã tạo ra Trái đất và Mặt trăng của chúng ta khoảng 4,51 tỷ năm trước. Những con số này được tính bằng cách kiểm tra sự phân rã phóng xạ của uranium trong hàng tỷ năm và tỷ lệ đồng vị của các nguyên tố như chì được tạo ra.

Thật bất ngờ, hành tinh mới này, vẫn còn nóng sáng, lại nằm trong dải được các nhà khoa học gọi là vùng Goldilocks, giống như bát cháo "vừa phải" trong truyện cổ tích: đủ xa Mặt trời để nó không bị đóng băng khi nguội đi, vì vậy nước lỏng có thể tồn tại. Ngược lại, điều này phụ thuộc vào khối lượng của hành tinh và vì bầu khí quyển đủ dày và đậm đặc để tạo ra hiệu ứng nhà kính, mặc dù đó không phải là hiệu ứng mạnh. Một hành tinh thành địa ngục bị thiêu đốt có thể là kết quả của hiệu ứng nhà kính quá mạnh, như Sao Kim là một minh.

Một từ trường do lõi kim loại nóng chảy của hành tinh tạo ra cũng hỗ trợ sự bền bỉ của bầu khí quyển này. Nó hoạt động giống như một máy phát điện khổng lồ. Sao Hỏa, người hàng xóm khác của chúng ta, là một minh về việc không có lá chắn từ tính nào để bảo vệ hành tinh khỏi sự tấn công của gió mặt trời. Từ trường của lõi sao Hỏa cũng bị mất khi nó nguội đi và bầu khí quyển cũng bị mất.

Sự sống trên cạn bắt nguồn từ nước, đây là nguồn gốc của sự sống trên cạn.

Tuy nhiên, trước tiên chúng ta cần nước để mọi thứ nói trên có thể tiến triển. Nước đã đến cùng với các thiên thạch và sao chổi rơi xuống Trái đất, như người ta từng nghĩ trước đây, và Trái đất ban đầu được cho là một quả cầu khô rực lửa. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng, bất chấp những hậu quả tiềm năng này, phần lớn nước trên Trái đất có thể đã thực sự hình thành từ hydro và oxy được tìm thấy trong chính các khối kiến tạo của hành tinh.

Kết quả là, chúng ta đã có một Trái đất gần như có thể ở được, được bao phủ bởi một đại dương toàn cầu vào khoảng 4,4 tỷ năm trước. Đáng lẽ mọi nỗ lực ban đầu của sự sống đã bị vô hiệu hóa 3,9 tỷ năm trước, bởi một vụ phun trào diệt vong của tiểu hành tinh. Bằng chứng gần đây ủng hộ giả thuyết này rằng Trái đất đang nguội đi nhanh chóng đã thách thức nó. Nhiệt độ dễ chịu khoảng C đã đạt được vào khoảng 3,4 tỷ năm trước. Bằng chứng địa chất cho thấy vi khuẩn trên cạn đã tồn tại khoảng 3,8 tỷ năm trước, nhưng có thể những sinh vật sống sớm nhất có thể được truy nguyên xa hơn nữa, gần như cùng thời điểm các đại dương được hình thành, trước khi vụ va chạm lớn xảy ra.

Oxy, từ chất độc đến thuốc giải độc

Vì các chi tiết cơ bản vẫn chưa được hiểu đầy đủ nên khoa học sẽ còn tranh luận rất lâu về sự xuất hiện và tiến hóa của sự sống ban đầu. Các sinh vật đơn bào đầu tiên từng sống trong bầu khí quyển không thể thở vì các loại khí như metan và amoniac. Cái gọi là Sự kiện oxy hóa lớn, xảy ra khoảng 2,4 tỷ năm trước, là khi bầu khí quyển bắt đầu tràn ngập oxy ở dạng phân tử dễ thở. Tuy nhiên, một phân tích phân tử so sánh những phát hiện này với sự xuất hiện của oxy có thể thở được đối với các vi khuẩn khác, thậm chí còn nguyên hơn.

Tuy nhiên, vì oxy là chất độc đối với các sinh vật sống sơ khai khác nên nó cũng góp phần gây ra cuộc đại tuyệt chủng đầu tiên trên Trái đất. Ngược lại, phản ứng của oxy với khí metan đã hấp thụ loại khí nhà kính mạnh mẽ này và tạo ra nước và carbon dioxide, làm thay đổi khí hậu một cách đáng kể. Kết quả là Trái đất sau đó đã bị đóng băng trong 300 triệu năm.

Vì oxy là nguyên nhân chính gây ra sự tuyệt chủng trên Trái đất, nên nó cũng là nguồn gốc của sự sống mới, một bước ngoặt trong quá trình tiến hóa sẽ dẫn đến sự xuất hiện của các sinh vật đa bào và bùng nổ sự sống như chúng ta biết ngày nay. Cuộc "xổ số vũ trụ", trong đó ít nhất một giải độc đắc được trao, là một ví dụ về sự đa dạng và phức tạp của các nguyên nhân dẫn đến sự sống trên hành tinh của chúng ta.

Nguồn: Open Mind

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống