Một ngày nào đó trong tương lai xa, các nhà thám hiểm từ Trái đất quyết định đến thăm Sao Mộc, hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt trời của chúng ta, và thăm dò những bí ẩn của nó. Vào cuối cuộc hành trình kéo dài gần hai năm , họ đến được hành tinh khổng lồ, rộng lớn đến mức hơn 1.300 Trái đất sẽ nằm gọn trong đó. Khi tàu vũ trụ hạ xuống, các phi hành gia ngạc nhiên trước 67 mặt trăng của Sao Mộc - nhiều đến nỗi các nhà thiên văn học thậm chí còn chưa đặt tên cho tất cả. Họ ngạc nhiên nhìn vào Vết đỏ lớn của hành tinh , một cơn bão giống như cuồng phong lớn, vĩnh viễn, và suy ngẫm về lớp phủ của hành tinh gồm những đám mây màu nâu, vàng, đỏ và trắng.
Nhưng khi các nhà thám hiểm hư cấu của chúng ta triển khai các động cơ đẩy tên lửa của tàu vũ trụ để làm chậm quá trình hạ cánh của họ, một điều khủng khiếp đã xảy ra. Nhiệt và ngọn lửa từ các vòi phun tiếp xúc với bầu khí quyển Jovian, 90% là hydro, và đốt cháy nó. Nhanh chóng, bầu trời của Sao Mộc biến thành một địa ngục rực lửa. Các phi hành gia nhận ra rằng họ phải ra khỏi đó nhanh chóng - họ chỉ vô tình đốt cháy bầu khí quyển của cả hành tinh.
Không khó để tưởng tượng những hiệu ứng đặc biệt tuyệt vời do máy tính tạo ra của Hollywood có thể làm cho thảm họa hư cấu đó trở nên sống động như thế nào. Và nó có thể tạo tiền đề tuyệt vời cho một bộ phim kinh dị khoa học viễn tưởng; trên thực tế, ý tưởng đã được đưa vào một tập của chương trình "Star Trek: Enterprise". Nhưng may mắn thay, đó không phải là điều sẽ xảy ra trong cuộc sống thực.
Sao Mộc, Sao Thổ và Sao Hải Vương , ba khí khổng lồ trong hệ mặt trời bên ngoài, đều có bầu khí quyển được tạo thành chủ yếu từ hydro. Đó là một chất hóa học khi nó ở dạng khí trên Trái đất, có thể dễ cháy nổ. Nó cũng là hóa chất mà mặt trời sử dụng để làm nhiên liệu. Và Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, có những đám mây mêtan trôi nổi trong bầu khí quyển của nó. Quay trở lại năm 1995, theo cây bút Fraser Cain của Universe Today , một số người không phải là nhà khoa học thậm chí còn lo lắng rằng tàu vũ trụ Galileo của NASA, chứa một lò phản ứng plutonium, có thể gây ra một vụ nổ lớn biến Sao Mộc thành ngôi sao thứ hai trong hệ Mặt Trời của chúng ta.
Nếu bạn cần một ví dụ về khả năng bắt lửa của hydro, hãy xem xét vụ phá hủy năm 1937 của khí cầu Hindenburg , bất ngờ biến thành một địa ngục khi nó cố gắng cập bến, giết chết 37 người. Mặc dù hoàn cảnh chính xác của thảm họa vẫn còn mờ mịt, các nhà khoa học điều tra bằng chứng vào năm 2013 đã đưa ra giả thuyết rằng một van bị rò rỉ hoặc dây điện bị đứt khiến hydro rò rỉ vào các trục thông gió của con tàu, nơi nó bị bốc cháy bởi tĩnh điện từ một cơn bão. chiếc airship đã bay qua.
Một vụ nổ hydro tương tự như của Hindenburg có thể xảy ra trên Trái đất, nhưng không phải ở một trong những hành tinh bên ngoài.
Drake Deming , giáo sư thiên văn học tại Đại học Maryland, người đã nghiên cứu bầu khí quyển hành tinh với tư cách là nhà khoa học của Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA , giải thích: “Loại đánh lửa mà bạn đang nói đến là quá trình oxy hóa nhanh chóng . "Và không có đủ oxy tự do trong bầu khí quyển của các hành tinh bên ngoài để cho phép điều đó xảy ra."
“Ôxy là chìa khóa,” Marc Rayman, kỹ sư trưởng và giám đốc sứ mệnh của sứ mệnh Dawn của NASA, đồng ý qua email. "Sự đốt cháy xảy ra khi nhiên liệu kết hợp với oxy trong một phản ứng hóa học giải phóng nhiệt." Sao Mộc và Sao Thổ có nhiều nhiên liệu hóa học, cũng như mặt trăng Titan của Sao Thổ, có khí mê-tan trong bầu khí quyển của nó. Nhưng nếu không có oxy, chúng sẽ không cháy. Ngược lại, ông giải thích, bầu trời Trái đất cũng không có khả năng bị cháy, bởi vì trong khi có nhiều oxy, nitơ tạo nên phần lớn bầu khí quyển của Trái đất không phải là một loại nhiên liệu tốt.
Nếu có thể đốt cháy bầu khí quyển của Sao Mộc, rất có thể điều đó đã xảy ra ngay bây giờ, vì hành tinh này đã bị va chạm nhiều lần bởi các vật thể lớn hơn và năng lượng hơn nhiều so với một con tàu vũ trụ. Như nhà thiên văn học Phil Plait lưu ý , hành tinh đó bị va chạm với một thứ gì đó đủ lớn để có thể nhìn thấy từ Trái đất khoảng một lần mỗi năm. Ví dụ nổi tiếng nhất là vụ va chạm năm 1994 giữa Sao Mộc và sao chổi Shoemaker-Levy 9, bị phá vỡ bởi lực hấp dẫn cực mạnh của hành tinh thành hàng chục mảnh nóng riêng biệt và phát nổ với một lượng năng lượng khổng lồ.
Nhưng những vụ nổ đó không làm cho bầu khí quyển của Sao Mộc bốc cháy.
Deming cho biết: “Nếu một vật thể va chạm với Sao Mộc hoặc Sao Thổ (ví dụ như va chạm của sao chổi SL-9 với Sao Mộc vào năm 1994), nó sẽ tạo ra các phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao, áp suất cục bộ và sự nóng lên”. "Nhưng áp suất quá cao từ một sự kiện như vậy sẽ lan truyền như một sóng xung kích, mở rộng và nguội đi. Vì vậy, nếu bầu khí quyển ổn định trước khi va chạm, nó sẽ không trở nên bất ổn sau đó."
Điều gì sẽ làm cho bầu khí quyển của Sao Mộc nổ tung?
Rayman của NASA cho biết: “Việc đốt cháy một bầu khí quyển sẽ yêu cầu cung cấp cho nó một lượng đặc biệt bất kỳ thành phần nào mà nó thiếu, hoặc nhiên liệu hoặc oxy”. "Với các hành tinh lớn như thế nào, việc bổ sung nguồn cung cấp từ một thứ nhỏ như một sao chổi hoặc tiểu hành tinh điển hình hoặc thậm chí lớn sẽ chỉ là một phần rất nhỏ trong tổng số bầu khí quyển mà nó sẽ không đủ, giống như cố gắng đốt một đống lửa lớn với một lần phun nhẹ nhàng duy nhất. Có thể có một số quá trình đốt cháy cục bộ, nhưng nó sẽ nhanh chóng cháy hết, giống như ngọn lửa từ hydro trong zeppelin Hindenburg đã làm. "
Theo Cain, về cơ bản nó sẽ cần lượng oxy bằng một nửa so với lượng hydro trong bầu khí quyển của Sao Mộc. Không có khả năng bất kỳ ai có thể vận chuyển nhiều oxy đến đó để bắt đầu đám cháy.
Có thể điều gì đó như thế này xảy ra ở đâu đó mà chúng ta chưa phát hiện ra? Vũ trụ có rất nhiều khả năng, nhưng có vẻ như - ít nhất là bây giờ - các nhà biên kịch khoa học viễn tưởng sẽ phải đưa ra một cốt truyện hợp lý hơn.
Bây giờ điều đó thật thú vị
Trong quá trình phát triển bom nguyên tử của Dự án Manhattan vào những năm 1940, một số nhà khoa học đã thảo luận về khả năng vô tình đốt cháy bầu khí quyển của Trái đất bằng một phản ứng dây chuyền lớn do vụ nổ bom hạt nhân gây ra. Họ quyết định rằng nó không có khả năng xảy ra - và may mắn thay, nó đã không xảy ra.
