ThienNhien.Net – Trong khoảng 1,1 tỉ năm nữa, mặt trời sẽ chói chang hơn đến 11%, làm tăng nhiệt độ trung bình của Trái đất lên khoảng 500oC. Các loài sinh vật trên trái đất sẽ hầu như không thể thích nghi với nhiệt độ cao như thế và phải di cư đến nơi khác để tồn tại. Nhưng để di tản 6,7 tỉ cư dân như hiện tại, trái đất sẽ phải phóng 1000 phi thuyền mỗi ngày liên tục trong 2700 năm! Vậy di chuyển trái đất để tránh những ảnh hưởng tiêu cực từ sự nóng lên của Mặt trời có phải là một biện pháp khả thi?
Từ góc độ lý thuyết vật lý, di chuyển Trái đất là có thể. Theo đó, việc phóng một phi thuyền vào vũ trụ sẽ đẩy Trái đất di chuyển lệch quỹ đạo một chút theo hướng ngược lại, theo nguyên tắc phản lực. Tuy nhiên, trong thực tế, Trái đất quá lớn để một phi thuyền có thể gây ảnh hưởng tới sự vận động của nó. Phóng một tỉ phi thuyền 10 tấn theo một hướng xác định cũng chỉ có thể làm thay đổi vận tốc của Trái đất một khoảng bằng 20 nanomét mỗi giây – quá nhỏ so với vận tốc thực tế của Trái đất là 30 km/giây.
Laughlin và Don Korycansky, đồng nghiệp của ông tại một trường đại học ở Carlifornia, Santa Cruz, cùng nhà thiên văn học Fred Adams thuộc trường đại học của Michigan đã nhiều năm nghiên cứu đề tài di chuyển Trái đất nhằm tránh sức nóng có khả năng thiêu cháy của mặt trời trong tương lai.
Vì mục tiêu này, ba nhà khoa học đã chọn điểm di chuyển Trái đất tới là một quỹ đạo cách xa mặt trời một khoảng gấp 1,5 lần khoảng cách hiện nay, tức là bằng khoảng cách hiện tại từ Sao Hoả tới Mặt trời. Trong 6,3 tỉ năm nữa, khi mặt trời chuyển sang giai đoạn biến thành một quả cầu màu đỏ khổng lồ và sáng hơn gấp 2,2 lần so với hiện nay, ở khoảng cách đó, Trái đất sẽ nhận đủ lượng ánh sáng mặt trời như hiện nay.
Để di chuyển Trái đất đến một quỹ đạo có khoảng cách như vậy, năng lượng quỹ đạo cần phải tăng khoảng 30% so với hiện tại. Ba nhà khoa học này khẳng định điều đó có thể thực hiện được bằng cách thay đổi quỹ đạo của các khối băng trong hệ mặt trời để chúng có thể tiếp xúc và truyền năng lượng cho quỹ đạo Trái đất.
Các khối băng này nằm trên vành đai băng ngoài Sao Hải Vương hay còn gọi là Vành đai Kuiper và ở khoảng cách xa hơn, trong vỏ của vùng sao chổi – còn gọi là Đám mây Oort. Do cách xa Mặt trời, nên các khối băng này có mức năng lượng quỹ đạo tương đối thấp và có thể thay đổi quỹ đạo của chúng bằng các phương pháp từng được nghiên cứu để làm chệch hướng các tiểu hành tinh dự kiến va vào Trái Đất.
Các phương pháp này khá đa dạng. Chúng ta có thể sử dụng lực kéo nhẹ của tàu trọng lực – loại tàu vũ trụ bay gần các khối băng và kéo chúng ra khỏi quỹ đạo. Hay lực đẩy mạnh hơn của những khẩu đại pháo sẽ đâm sâu vào vành đai băng và đẩy từng mảnh của nó theo hướng ngược lại. Sau đó, quỹ đạo của những khối băng này sẽ thay đổi, hướng vào bên trong hệ mặt trời.
Khoảng một triệu cú đâm thành công có thể thực hiện được ý đồ di chuyển trái đất, nếu chúng ta tiến hành việc này một cách đều đặn. Nghĩa là khoảng từ 1000 đến 6000 năm lại thực hiện một lần, phụ thuộc vào mức độ kỳ vọng đạt tới quỹ đạo của Sao Hoả của nhân loại, trước khi Mặt Trời bắt đầu làm bốc hơi các đại dương. Rất may mắn là các khối băng này có thể vẫn có ích khi chúng chuyển động quanh Sao Mộc và Trái đất, lấy năng lượng từ Sao Mộc và chuyển cho Trái Đất. Di chuyển Trái đất là một sứ mệnh cao cả, cần rất nhiều nỗ lực, lòng kiên nhẫn, sự nghiên cứu và tính toán kỹ lưỡng.
Nó cũng đồng nghĩa với rủi ro vô cùng lớn vì các khối băng này sẽ bay qua Trái Đất ở độ cao chỉ khoảng 10.000 km phía trên bề mặt trái đất. Hơn nữa, chúng có thể lớn hơn nhiều so với tiểu hành tinh đã đâm vào trái đất hàng tỉ năm trước và làm loài khủng long tuyệt chủng. Chính vì vậy, chỉ một sai lầm nhỏ cũng có thể dẫn đến huỷ diệt.
Laughlin và các đồng nghiệp đã xem xét vấn đề một cách nghiêm túc và đi đến cảnh báo: “Sự va chạm của một khối băng có đường kính khoảng 100km với Trái Đất ở vận tốc vũ trụ có thể huỷ diệt nghiêm trọng đến hệ sinh quyển, ít nhất cũng ở mức độ vi khuẩn. Đây hoàn toàn không phải là sự nghiêm trọng hóa vấn đề.”
Colin McInnes, một kỹ sư cơ khí ở trường đại học Strathclyde, cho biết mối nguy hiểm đó có thể tránh được bằng việc sử dụng quạt mặt trời khổng lồ.
Quạt mặt trời là những tấm phim mỏng, giống như những tấm gương. Chúng được cung cấp năng lượng bằng áp lực yếu của ánh sáng mặt trời chiếu vào. Ý tưởng của McInnes là để một cánh quạt mặt trời trôi tự do ở một điểm gần Trái đất, nơi áp lực của tia tử ngoại mặt trời về cơ bản cân bằng với lực kéo của Trái đất.
Nghiên cứu của ông chỉ ra rằng phản xạ của ánh sáng mặt trời từ cánh quạt sẽ đẩy Trái đất ra ngoài cùng với cánh quạt. Về mặt vật lý, phản xạ này sẽ gia tăng năng lượng quỹ đạo Trái đất và đẩy quỹ đạo trái đất ra xa Mặt trời.
McInnes tính toán rằng để di chuyển Trái đất ra khỏi quỹ đạo hiện tại nhằm duy trì khoảng cách an toàn với mặt trời cần một cánh quạt hình đĩa rộng gấp 19,2 lần so với đường kính Trái đất. Nó phải nghiêng một góc 35o với đường thẳng nối tâm Mặt trời và được đặt tại vị trí gấp chừng 5 lần khoảng cách từ Mặt trăng đến Trái đất. Ông hình dung xây dựng nó trong vũ trụ bằng việc tinh chế vật liệu thô trong một tiểu hành tinh giàu kim loại có đường kính khoảng 9km. Niken và sắt trong tiểu hành tinh đó sẽ được làm thành một tấm phim mỏng 8 micromet tạo cánh quạt.
Sử dụng quạt mặt trời về mặt lý thuyết có thể thuyết phục song áp dụng thực tế thì vô cùng phức tạp. Trong trường hợp được áp dụng, thì nó cần được chủ động kiểm soát để duy trì hình dáng quạt phù hợp, đặc biệt là trước nguy cơ bị biến dạng bởi lực hút của mặt trăng. Mặc dù vậy, McInnes cho biết biện pháp này đơn giản hơn nhiều biện pháp đẩy các khối băng của vành đai Kuiper qua Trái đất.
Geoffrey Landis, một tiểu thuyết gia khoa học viễn tưởng, đồng thời là nhà khoa học của NASA cho biết ý tưởng này có vẻ hợp lý: “Về mặt vật lý nó có vẻ đúng, nhưng tất nhiên hiện tại không có công nghệ nào để chế tạo loại cánh quạt mặt trời gấp 20 lần đường kính Trái đất. Hiện tại đó chỉ là ý tưởng của khoa học viễn tưởng.”
Chính McInnes cũng thừa nhận rằng thậm chí ông không xem xét ý tưởng một cách quá nghiêm túc.
Những mô phỏng máy tính của Laughlin cũng chỉ ra rằng thực sự có những nguy hiểm trong ý đồ thay đổi quỹ đạo hành tinh. Quỹ đạo hành tinh được hình thành do trọng lực được tạo nên từ những hành tinh gần kề. Do đó thay đổi quỹ đạo Trái đất có thể thay đổi quỹ đạo của những hành tinh khác trong hệ mặt trời theo hướng nguy hiểm và không thể đoán trước được.
Laughlin cho biết nếu việc thay đổi này gây mất ổn định cho Sao Thuỷ, toàn bộ hệ mặt trời có thể rơi vào hỗn loạn: “Điều đó sẽ làm cho tình thế trở nên khó khăn hơn nhiều và gần như không thể kiểm soát”. Đó là lí do thuyết phục nhất để bảo vệ sự ổn định của quỹ đạo các hành tinh, trừ khi chúng ta không còn sự lựa chọn khác.
