Vì sao trên Trái đất vẫn tồn tại sự sống, trong khi các hành tinh khác thì không?

Chúng ta thường đồng ý rằng sự tồn tại của con người trong vũ trụ là tự nhiên. Sao Kim, sao Mộc, sao Thổ,... hoặc ít nhất chúng ta chưa phát hiện ra chúng ta có tồn tại con người hay sao trên Trái đất? Nếu chúng ta ở đây, tại sao không có người khác hoặc sinh vật tương tự như con người ở các hành tinh ngoài kia? 

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

Trái đất được tạo thành từ 5 yếu tố kiến tạo nên

Đến nay, nhiều nhà khoa học đồng ý với kết luận sự tồn tại của sự sống trên Trái đất dựa trên năm trụ cột chính: có khoảng cách đến Mặt trời không quá gần cũng không quá xa, vừa đủ cho 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 làm dung môi phổ quát của sự sống; và cuối cùng là có oxy cho phép chúng ta thở.

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

Nguồn gốc hành tinh của chúng ta được tạo ra bởi một vụ va chạm lớn.

Một ngôi sao mới được bao quanh bởi một đĩa tiền hành tinh đã được tạo ra khoảng 4,568 tỷ năm trước, ở một góc của thiên hà, bởi một đám mây khí và bụi. Vật chất của nó bắt đầu kết tụ lại với nhau với khối lượng ngày càng tăng. Hệ Mặt trời đã bắt đầu giống như ngày nay chỉ trong vài triệu năm, nhưng sao Kim và sao Hỏa không phải là hai hành tinh mà là hai hành tinh. 

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

Hành tinh mới này, vẫn còn nóng sáng, thực tế nằm trong dải mà 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, như vậy thì nước lỏng có thể tồn tại. Điều này phụ thuộc vào khối lượng của hành tinh và, mặc dù không phải là hiệu ứng mạnh, vào bầu khí quyển đủ dày và đậm đặc để tạo ra hiệu ứng nhà kính. Sao Kim là một minh điển hình về hiệu ứng nhà kính quá mạnh có thể biến một hành tinh thành địa ngục bị thiêu đốt. 

Ngoài ra, một từ trường được tạo ra bởi một lõi hành tinh bằng kim loại nóng chảy đang chuyển động tạo điều kiện thuận lợi cho 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 thiếu lá chắn từ tính cần thiết để bảo vệ hành tinh khỏi sự tấn công của gió mặt trời. Từ tính của sao Hỏa sẽ cạn kiệt khi lõi của nó nguội đi và bầu khí quyển cũng cạn kiệt.

Nước là nguồn gốc của sự sống trên cạn 

Tuy nhiên, trước hết chúng ta cần sự hiện diện của nước để tất cả những điều nói trên trở nên rõ ràng. Trước đây, người ta tin rằng Trái đất sơ khai là một quả cầu khô rực lửa và nước đã đến cùng các thiên thạch và sao chổi rơi xuống Trái đất. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng, bất chấp những tác động tiềm ẩn 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.

Do đó, khoảng 4,4 tỷ năm trước, chúng ta đã có một Trái đất gần như ở được, được bao phủ bởi một đại dương toàn cầu. Tuy nhiên, một cuộc tấn công dữ dội của tiểu hành tinh 3,9 tỷ năm trước đã vô hiệu hóa mọi nỗ lực ban đầu của sự sống. Bằng chứng cho thấy Trái đất đang nguội đi nhanh chóng đã thách thức giả thuyết này gần đây. Nước đã đạt đến nhiệt độ dễ chịu khoảng C vào khoảng 3,4 tỷ năm trước. Bằng chứng địa chất chỉ ra rằng các vi khuẩn trên cạn đã có mặt khoảng 3,8 tỷ năm trước, 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

Khoa học sẽ còn phải tranh cãi rất lâu nữa về sự xuất hiện và tiến hóa của sự sống sơ khai vì các manh mối vẫn chưa hoàn thiện. Các loại khí như metan và amoniac khiến các sinh vật đơn bào đầu tiên tồn tại trong bầu khí quyển không thể thở được. Cái gọi là Sự kiện oxy hóa lớn đã xảy ra khoảng 2,4 tỷ năm trước, khi bầu khí quyển bắt đầu tràn ngập oxy ở dạng phân tử dễ thở. Tuy nhiên, một phân tích phân tử so sánh đưa ra kết luận rằng những thứ này xuất hiện sau quá trình oxy hóa lớn, để lại sự xuất hiện của oxy có thể thở được của 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 là nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng đầu tiên trên Trái đất. Mặt khác, phản ứng của oxy với khí metan đã tiêu thụ loại khí nhà kính mạnh mẽ này và tạo ra nước và carbon dioxide, gây ra sự thay đổi khí hậu đáng kể. Kết quả là sau đó Trái đất đã bị bao phủ trong băng trong 300 triệu năm.

Do đó, oxy là nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng trên Trái đất, nhưng nó cũng là động lực của sự sống mới, một bước ngoặt trong quá trình tiến hóa sẽ tạo ra 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 theo những gì chúng ta biết, chỉ có một giải độc đắc được trao, là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự sống trên hành tinh của chúng ta vô cùng đa dạng và phức tạp.

Nguồn: Open Mind

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