Tại sao Trái Đất ngày càng rời xa Mặt Trời?

Trung bình, Trái Đất cách mặt trời khoảng 150 triệu km, theo NASA. Tuy nhiên, quỹ đạo của Trái Đất không hoàn toàn tròn mà hơi giống hình elip. Điều này nghĩa là khoảng cách giữa Trái Đất với Mặt Trời có thể nằm trong khoảng 147,1 - 152,1 triệu km. Tuy nhiên, tính trung bình, khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời đang tăng dần theo thời gian. Hai nguyên nhân chính là sự mất khối lượng của Mặt Trời và các lực tương tự loại gây ra thủy triều trên Trái Đất.

Các phản ứng nhiệt hạch cung cấp năng lượng cho Mặt Trời chuyển đổi khối lượng thành năng lượng. Vì Mặt Trời liên tục sản xuất năng lượng, nó cũng mất dần khối lượng. Theo dự đoán, trong suốt thời gian tồn tại còn lại của Mặt Trời - ước tính 5 tỷ năm nữa - ngôi sao sẽ mất khoảng 0,1% tổng khối lượng, Brian DiGiorgio, nhà thiên văn tại Đại học California, Santa Cruz, chia sẻ với Live Science hôm 7/8.

0,1% nghe có vẻ không nhiều, nhưng thực chất lại là khối lượng rất lớn, tương đương với sao Mộc, theo DiGiorgio. Sao Mộc có khối lượng gấp khoảng 318 lần khối lượng Trái Đất. Lực hấp dẫn của một vật tỷ lệ với khối lượng của vật đó. Do Mặt Trời giảm khối lượng, lực hút tác động lên Trái Đất cũng yếu đi, khiến Trái Đất trôi ra xa khoảng 6 cm mỗi năm.

Cũng giống như lực hấp dẫn của Mặt Trăng gây ra thủy triều trên Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất cũng tác động đến Mặt Trời. Điều này kéo giãn phần Mặt Trời đối diện với Trái Đất, dẫn đến hiện tượng "phình thủy triều", theo Britt Scharringhausen, phó giáo sư vật lý và thiên văn tại Đại học Beloit.

Mặt Trời quay quanh trục của mình khoảng 27 ngày một lần, nhanh hơn thời gian Trái Đất hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh Mặt Trời (khoảng 365 ngày), nên phần phình thủy triều nằm phía trước Trái Đất. Lực hấp dẫn của phần phình này kéo Trái Đất về phía trước và đưa Trái Đất ra xa Mặt Trời hơn. Hiện tượng tương tự cũng đang khiến Mặt Trăng dần trôi ra xa khỏi Trái Đất. Tuy nhiên, các lực thủy triều này có tác động rất yếu đến quỹ đạo Trái Đất. Chúng chỉ khiến Trái Đất trôi ra xa Mặt Trời khoảng 0,0003 cm mỗi năm, DiGiorgio ước tính.

"Khi Trái Đất di chuyển khỏi Mặt Trời, ánh sáng Mặt Trời sẽ trở nên mờ hơn. Khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời có thể tăng 0,2% trong 5 tỷ năm tới, tương ứng với việc năng lượng Mặt Trời chiếu tới bề mặt Trái Đất giảm 0,4%. Điều này tương đối nhỏ so với các dao động bình thường về độ sáng của Mặt Trời do quỹ đạo hình elip của Trái Đất gây ra. Vì thế, không có gì đáng lo ngại", DiGiorgio nói.

Điều đáng quan tâm hơn là trong 5 tỷ năm tới, Mặt Trời được dự đoán là sẽ tăng độ sáng khoảng 6% cứ sau một tỷ năm, khiến nhiệt độ Trái Đất dần tăng lên và đun sôi các đại dương. "Điều này sẽ khiến con người không thể sinh sống trên Trái Đất, trước cả khi viễn cảnh Mặt Trời nuốt chửng Trái Đất có thể xảy ra", ông cho biết.

Cụ thể, trong khoảng 5 tỷ năm, sau khi cạn kiệt nhiên liệu hydro, Mặt Trời sẽ bắt đầu phình ra, trở thành sao khổng lồ đỏ. Giới khoa học hiện có một số ý kiến bất đồng về việc Mặt Trời phình ra bao nhiêu. Có khả năng Mặt Trời sẽ không phình ra đủ lớn để chạm đến Trái Đất, nhưng đa số các ước tính cho thấy ngôi sao này có thể nuốt chửng hành tinh xanh.

"Tuy nhiên, kể cả khi Trái Đất còn tồn tại, con người cũng không thể sống trên đó. Sức nóng và bức xạ từ Mặt Trời không chỉ đun sôi các đại dương và khí quyển, mà còn có thể đun sôi chính Trái Đất", DiGiorgio giải thích.

Nếu vẫn muốn sống trên Trái Đất khi Mặt Trời mở rộng, con người sẽ phải dần dần di dời hành tinh xanh ra phía ngoài, tới khoảng quỹ đạo sao Thổ, giúp Trái Đất duy trì điều kiện ôn hòa phù hợp cho sự sống. "Tuy nhiên, điều này khá phi thực tế. Giải pháp đơn giản hơn là rời bỏ Trái Đất và tìm một hành tinh hoặc hệ sao khác để sinh sống", DiGiorgio nhận định.