Khí quyển Trái Đất thực sự kết thúc ở đâu?

Yuri Gagarin, Neil Armstrong, hay mới đây là Katy Perry, gây chú ý với những chuyến du hành vũ trụ ngoạn mục. Nhưng về mặt kỹ thuật, chưa ai từng thực sự rời khỏi khí quyển Trái Đất. Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), dù được coi là hoạt động ngoài không gian, thực chất vẫn di chuyển qua khí quyển và chịu lực hấp dẫn mạnh bằng khoảng 90% lực hấp dẫn ở mực nước biển.

“Khí quyển Trái Đất, nơi chúng ta đang sống và hít thở, không kết thúc ngay phía trên đầu. Nó không kết thúc ở Đỉnh Everest, cũng không kết thúc ở nơi máy bay đang bay. Khí quyển vươn rất xa và ngày càng trở nên loãng hơn khi lên cao. Ở độ cao rất lớn, nó vẫn còn đó”, Doug Rowland, chuyên gia vật lý Mặt Trời tại NASA, giải thích.

“Khi lên tới vị trí trạm ISS – cách Trái Đất vài trăm km – vẫn còn đủ không khí để kéo trạm di chuyển chậm lại. Nếu không tăng tốc bổ sung bằng động cơ tên lửa, nó sẽ rơi trở lại Trái Đất do lực cản không khí”, Rowland nói thêm.

Ranh giới không gian được quốc tế công nhận là đường Kármán ở độ cao 100 km so với bề mặt Trái Đất. Tuy nhiên, dù phần lớn khí quyển Trái Đất nằm bên dưới đường Karman, nó không phải là điểm kết thúc.

“Dù thực sự không có ranh giới rõ ràng về nơi khí quyển Trái Đất kết thúc và không gian vũ trụ bắt đầu, hầu hết nhà khoa học sử dụng một ranh giới gọi là đường Karman, nằm cách bề mặt Trái Đất 100 km, để biểu thị điểm chuyển tiếp, vì 99,99997% khí quyển Trái Đất nằm dưới điểm này”, NASA giải thích.

Theo nghiên cứu công bố vào tháng 2/2019, sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ Đài quan sát Mặt Trời và Nhật quyển (SOHO) của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), phần xa nhất của khí quyển Trái Đất – một đám mây nguyên tử hydro gọi là geocorona – thực sự có thể vươn xa tới 629.300 km vào không gian, vượt xa quỹ đạo Mặt Trăng.

Nghiên cứu này phát hiện, ở độ cao khoảng 60.000 km, vẫn còn khoảng 70 nguyên tử hydro trên mỗi cm3. Kể cả khi các phi hành gia đặt chân lên Mặt Trăng, họ vẫn ở trong phạm vi khí quyển Trái Đất, dù con số này giảm xuống chỉ còn khoảng 0,2 nguyên tử hydro trên mỗi cm3. Khi xem xét dữ liệu từ SOHO, nhóm nghiên cứu nhận thấy khí quyển mở rộng đến khoảng 50 lần bán kính Trái Đất.

“Mặt Trăng vẫn bay qua khí quyển Trái Đất. Chúng tôi không biết điều đó cho đến khi xem xét những quan sát mà tàu vũ trụ SOHO thực hiện cách đây hơn hai thập kỷ”, chuyên gia Igor Baliukin từ Viện nghiên cứu Vũ trụ Nga, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Vấn đề này càng trở nên phức tạp hơn khi xét về mặt kỹ thuật, cả Trái Đất và Mặt Trăng đều nằm trong khí quyển Mặt Trời. “Nếu câu hỏi là ‘Không gian bắt đầu từ đâu?’ thì điều đó còn tùy thuộc vào quan điểm của bạn. Còn nếu muốn biết ‘Khí quyển kết thúc ở đâu?’ thì câu trả lời là ở độ cao khoảng 640.000 km. Nhưng hãy nhớ rằng không gian phía trên ngưỡng đó không phải trống rỗng. Nó chứa đủ mọi thứ thú vị”, Rowland nói.

Thu Thảo (Theo IFL Science)