Sao chổi là “sứ giả” mang sự sống tới Trái Đất?
Nghiên cứu mới đây của các nhà thiên văn học cho thấy có thể sao chổi là “sứ giả” mang những nguyên tố cần thiết cho sự sống tới Trái Đất.
Các nhà khoa học đều biết rằng các “nguyên liệu” cần thiết cho sự sống xuất hiện trên Trái Đất vào thời kỳ đầu nó hình thành song họ vẫn đang nỗ lực tìm hiểu xem chính xác thì điều này đã xảy ra như thế nào. Một nghiên cứu mới đây cho thấy có thể các sao chổi chính là “sứ giả” đem những nguyên tố cần thiết, chẳng hạn như phốt pho tới Trái Đất cách đây hàng tỷ năm.
Hình ảnh này của ALMA cho thấy khu vực hình thành sao AFGL 5142, Những luồng khí đã tạo thành những con đường, nơi các phân tử phốt pho hình thành. Ảnh: CNN
“Sự sống xuất hiện trên Trái Đất cách đây khoảng 4 tỷ năm song chúng ta vẫn không biết quy trình này đã diễn ra như thế nào”, Víctor Rivilla, chủ nhiệm nghiên cứu trên và là một nhà khoa học tại Đài quan sát Vật lý thiên văn Arcetri thuộc Viện Vật lý thiên văn Quốc gia Italia cho biết.
Để xác định phốt pho đã tới Trái Đất như thế nào, các nhà khoa học cần theo dõi hành trình của nó trong không gian. Hai công cụ có thể phục vụ cho nghiên cứu này là kính thiên văn Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) tại Chile và tàu vũ trụ Rosetta của Cơ quan Vũ trụ châu Âu.
Kính thiên văn ALMA có thể quan sát một khu vực hình thành sao gọi là AFGL 5142. Tại khu vực này, các ngôi sao được sinh ra từ những đám mây khí và bụi lớn, đồng thời đây cũng là nơi mà một số khối tạo dựng cơ bản (building block) của Hệ Mặt Trời cũng như sự sống được tìm thấy. Sử dụng kính thiên văn này, các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra nguồn gốc của các phân tử như phosphorus monoxide.
Sau khi đi vào hoạt động từ tháng 3/2004, tàu vũ trụ Rosetta đã có một hành trình 10 năm để đến được sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko. Rosetta đã quay quanh sao chổi này trong 2 năm, bắt đầu từ năm 2014 để nghiên cứu bề mặt của nó. Khi kết thúc nhiệm vụ, con tàu này đã lao vào bề mặt sao chổi như đã được lập trình từ trước.
Rosetta và thiết bị ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) của nó đã phát hiện ra phophorus quanh một đám bụi bao quanh sao chổi song các nhà khoa học không chắc làm thế nào phophorus xuất hiện ở đây.
Không phải tất cả phosphorus monoxide đều được sử dụng hết trong quá trình phản ứng để tạo thành các ngôi sao, do đó, các phân tử còn thừa lại có thể đóng băng và bị “mắc kẹt” trong những hạt bụi bị đóng băng, di chuyển quanh một ngôi sao đang hình thành. Những hạt bụi này sẽ kết hợp với nhau và “lớn” dần để tạo thành đá và sao chổi băng rồi sau đó chúng trở thành những “sứ giả” của sự sống.
Video đang HOT
“Sự kết hợp dữ liệu của ALMA và ROSINA đã tiết lộ về một dây chuyền hóa học trong suốt quá trình hình thành sao khi mà phosphorus monoxide đóng vai trò chủ đạo”, Rivilla cho biết.
Các nhà thiên văn học đã theo dõi và liên kết con đường từ khu vực hình thành sao, nơi các phân tử phosphorus monoxide được hình thành tới các sao chổi và sau đó là Trái Đất.
“Phốt pho vô cùng cần thiết cho sự sống như chúng ta thấy ngày nay. Các sao chổi có thể đã mang một lượng lớn các hợp chất hữu cơ tới Trái Đất và phosphorus monoxide đã được tìm thấy trên sao chổi 67P càng củng cố thêm mối liên hệ giữa các sao chổi và sự sống trên hành tinh của chúng ta”. Kathrin Altwegg, người theo dõi ROSINA và là đồng tác giả trong nghiên cứu trên nhận định./.
Kiều Anh/VOV.VN (biên dịch)
Theo vov.vn/CNN
"Bẫy" hạt Higgs
CMS (Compact Muon Solenoid) và ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) là hai trong sáu bộ phân tích hạt của Máy Gia tốc hạt Lớn (LHC). Nhiệm vụ của CMS là ghi nhận các sản phẩm va chạm của proton hoặc các ion nặng.
Mô hình chuẩn thừa nhận sự tồn tại của hạt Higgs.
CMS, giống như ATLAS, được xây dựng nhằm phát hiện và nghiên cứu chi tiết đối với hạt Higgs. Phát hiện hạt Higgs xảy ra vào tháng 7/2012. Đến tháng 3/2013, các nhà khoa học khẳng định sự tồn tại của hạt Higgs. Tóm bắt hạt Higgs không dễ, bởi đời sống của nó rất ngắn.
Theo Mô hình chuẩn (một phần của lý thuyết trường lượng tử), các hạt ferrmon (hạt vật chất) trong tự nhiên (các quark và các lepton) có khối lượng nhờ tương tác với trường Higgs.
Có thể nói, đây là một dạng trường "cản trở chuyển động" mà hạt cơ bản đi kèm với trường này chính là boson Higgs.
Sự tồn tại của hạt Higgs được khẳng định thông qua các sản phẩm sau phân rã. Từ thời điểm phát hiện hạt Higgs, bộ phân tích hạt CMS giúp các nhà nghiên cứu phân tích các quá trình tiếp theo, mà trong đó hạt xuất hiện.
Điều này cho phép xác định chính xác đặc tính, khối lượng, thời gian sống, sản phẩm phân rã và tần suất phân rã... CMS không chỉ chuyên phát hiện các hạt muon, mà còn có thể phát hiện các hạt sơ cấp khác nữa.
Bộ phân tích hạt CMS là thiết bị phân tích hạt nặng nhất thế giới. Nó cân nặng 14.000 tấn, nặng hơn tháp Eiffel của Pháp khoảng 1,5 lần.
CMS có cấu trúc khác thường. Nó bao gồm các phần có khả năng trượt trên các túi đệm không khí. Sức nặng của thiết bị này là do các khối thép đặc tạo ra. Trong CMS có 11 mâm thép, đường kính 14m và dày 30cm. Mỗi mâm thép nặng 1.000 tấn. Khả năng di chuyển những chiếc mâm thép này giúp các kỹ thuật viên dễ dàng chui vào CMS và thực hiện sửa chữa khi cần thiết.
Trong giai đoạn LHC ngừng hoạt động để bảo dưỡng, CMS cũng được kiểm tra, gắn thêm các lớp đệm mới, sửa chữa nhiệt lượng kế... Tất cả là nhằm gia tăng độ phân giải của bộ phân tích hạt, chuẩn bị cho công việc trong điều kiện chùm hạt hoạt động mạnh mẽ hơn.
Thành phần chủ chốt của bộ phân tích hạt là nam châm điện khổng lồ. Cuộn dây của nam châm này có đường kính hơn 6m. Từ trường bên trong cuộn dây này có cường độ 4 Tesla.
Không có nam châm điện thứ hai nào trên thế giới có khả năng tạo ra từ trường lớn như vậy. Dòng điện trong cuộn dây đạt tới 20.000 Amper.
Bộ phân tích hạt CMS (Compact Muon Solenoid).
Điều quan trọng là hệ thống phát hiện cả các hạt ở bên ngoài nam châm, do từ trường vẫn được bộ phân tích hạt duy trì ở khu vực đó. Tất cả là nhờ thép được sử dụng để chế tạo bộ phân tích hạt.
Từ trường mạnh làm cong quỹ đạo chuyển động của các hạt tích điện và dựa vào đó, các nhà nghiên cứu phân biệt được các loại hạt đó. Quỹ đạo càng cong, việc phân biệt càng dễ.
Theo các nhà khoa học, hai bộ phân tích hạt CMS và ATLAS (cũng phát hiện hạt Higgs) có sự cạnh tranh lẫn nhau. Kết quả từ hai thí nghiệm CMS và ATLAS được giữ kín.
"Chúng tôi chỉ so sánh các kết quả sau khi chúng được công bố chính thức' - TSKH Pavel Bruckman de Renstrom ở Viện Vật lý hạt nhân (Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan) cho biết. Điều quan trọng nhất là cả hai thí nghiệm đều cho kết quả như nhau. Trong trường hợp phát hiện hạt Higgs, cả hai bộ phân tích hạt đều "nhìn thấy" hạt có cùng khối lượng và đó không phải là sự tình cờ.
Trong bộ phân tích hạt CMS xảy ra khoảng 40 triệu va chạm proton/1 giây. Cứ 25 nano giây thì có 1 bức ảnh được chụp. Độ phân giải ảnh lên tới 1MB.
Một hệ thống điện tử đặc biệt chọn lựa khoảng 1.000 trong số 40 triệu va chạm proton/giây để phân tích và mô tả. Công việc của hệ thống này quyết định thành công của cả quá trình.
Sự tồn tại của hạt Higgs được Mô hình chuẩn thừa nhận. Ngày 4/7/2012, trong các thí nghiệm được thực hiện tại Máy Gia tốc hạt Lớn của Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN), hai bộ phân tích hạt ATLAS và CMS phát hiện hạt cơ bản mới - đó chính là hạt Higgs. Phát hiện này tiếp tục được khẳng định qua các thí nghiệm tiếp theo, kéo dài trong suốt năm 2013.
Vào tháng 4/2013, các nhóm nghiên cứu làm việc tại CMS và ATLAS khẳng định, chắc chắn, họ đã phát hiện ra hạt Higgs.
Tuấn Sơn
Theo giaoducthoidai.vn
Choáng váng phát hiện kén carbon bao quanh các thiên hà Các nhà nghiên cứu phát hiện những đám mây khí carbon khổng lồ trải rộng vơi bán kính 30.000 năm ánh sáng xung quanh các thiên hà trẻ, bằng cách sử dụng Đai quan sat ALMA, Chi Lê. Đây là công trinh đầu tiên xac nhân, các nguyên tử carbon được tạo ra bên trong các ngôi sao trong vũ trụ sơ khai...