Ý tưởng biến Sao Mộc (Jupiter), hành tinh khí khổng lồ của chúng ta, thành một mặt trời thứ hai để sưởi ấm các mặt trăng băng giá của nó là một chủ đề hấp dẫn trong khoa học viễn tưởng, nổi bật nhất là trong bộ phim kinh điển 2010: The Year We Make Contact.
Trong phim, một công nghệ ngoài hành tinh bí ẩn đã biến Sao Mộc thành một ngôi sao mới, đặt tên là Lucifer. Điều này đã làm dấy lên câu hỏi: Liệu con người, với vũ khí mạnh nhất của mình là bom hạt nhân, có thể lặp lại kỳ tích này không?
Câu trả lời ngắn gọn và dứt khoát là: Hoàn toàn không thể. Khoảng cách giữa một hành tinh khí khổng lồ và một ngôi sao không chỉ là về kích thước, mà còn là về các quy luật vật lý cơ bản.
1. "Công Thức" Của Một Ngôi Sao: Phản Ứng Nhiệt Hạch Bền Vững
Một ngôi sao không phải là một quả cầu khí đang "cháy" theo cách chúng ta thường nghĩ. Năng lượng khổng lồ của nó được tạo ra bởi một quá trình gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân (nuclear fusion) diễn ra trong lõi.
Để quá trình này xảy ra, một thiên thể cần có một yếu tố quan trọng nhất: khối lượng cực lớn. Lực hấp dẫn khổng lồ do khối lượng này tạo ra sẽ nén vật chất ở lõi đến một áp suất và nhiệt độ không tưởng (hàng chục triệu độ C). Dưới điều kiện khắc nghiệt đó, các nguyên tử hydro bị ép lại với nhau để tạo thành heli, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ theo phương trình E=mc² của Einstein. Năng lượng này tạo ra một áp suất hướng ra ngoài, cân bằng hoàn hảo với lực hấp dẫn kéo vào, tạo nên một trạng thái ổn định gọi là cân bằng thủy tĩnh kéo dài hàng tỷ năm.
2. Tại Sao Sao Mộc Chỉ Là Một "Ứng Cử Viên Thất Bại"?
Sao Mộc, dù là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời (có thể chứa 1.300 Trái Đất bên trong), vẫn còn quá nhỏ bé so với một ngôi sao.
Vấn đề Khối lượng: Sao Mộc chỉ có khối lượng bằng khoảng 1/1000 (0.1%) khối lượng của Mặt Trời. Các nhà khoa học ước tính rằng, để có thể tự khởi động phản ứng tổng hợp hydro bền vững, một thiên thể cần có khối lượng ít nhất gấp 80 lần Sao Mộc.
"Sao Lùn Nâu" - Ngưỡng Tối Thiểu: Ngay cả danh hiệu "sao lùn nâu"—một dạng "sao thất bại" chỉ đủ nóng để đốt cháy một đồng vị nặng của hydro là deuterium—cũng đòi hỏi khối lượng tối thiểu gấp 13 lần Sao Mộc.
Nói cách khác, Sao Mộc không thiếu "nhiên liệu" (chủ yếu là hydro và heli), nhưng nó thiếu yếu tố quyết định là khối lượng để tạo ra áp suất và nhiệt độ cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch. Dù nó có tỏa ra nhiều nhiệt hơn lượng nhiệt nhận được từ Mặt Trời (do co lại dưới sức nặng của chính nó), quá trình này không phải là phản ứng nhiệt hạch.
3. Tại Sao Bom Hạt Nhân Không Phải Là "Mồi Lửa"?
Vậy tại sao chúng ta không thể dùng bom hạt nhân để "mồi" cho Sao Mộc bùng cháy?
Một Giọt Nước Giữa Đại Dương: Kích thước của Sao Mộc là không thể tưởng tượng nổi. Năng lượng từ toàn bộ kho vũ khí hạt nhân của Trái Đất khi phát nổ trên Sao Mộc sẽ chỉ như một que diêm quẹt lên rồi tắt ngấm giữa đại dương. Vụ nổ sẽ tạo ra một đốm sáng nhỏ trong bầu khí quyển khổng lồ của nó và năng lượng sẽ tiêu tan gần như ngay lập tức, không để lại bất kỳ tác động lâu dài nào. Nó thậm chí còn không đủ để "gãi ngứa" cho gã khổng lồ khí này.
Bản Chất Khác Biệt: Một quả bom hạt nhân là một phản ứng dây chuyền không kiểm soát, giải phóng năng lượng trong tích tắc. Một ngôi sao là một lò phản ứng nhiệt hạch bền vững, tự duy trì trong hàng tỷ năm, được cân bằng bởi lực hấp dẫn. Dùng bom hạt nhân để biến Sao Mộc thành mặt trời cũng giống như việc cố gắng dùng một chiếc bật lửa để đốt cháy cả một đại dương. Bạn có thể tạo ra một đốm lửa nhỏ, nhưng nó sẽ không bao giờ tự duy trì.
4. Trí Tưởng Tượng Khoa Học Viễn Tưởng
Nhận thức được sự bất khả thi này, các tác giả khoa học viễn tưởng đã nghĩ ra những giải pháp sáng tạo hơn, vốn dĩ cũng nhấn mạnh quy mô năng lượng khổng lồ cần thiết.
Phương pháp Lỗ Giun (Wormhole): Trong loạt tiểu thuyết The Saga of Seven Suns, con người biến các hành tinh khí thành sao bằng cách mở một lỗ giun, kết nối hành tinh đó với một ngôi sao neutron hoặc một ngôi sao khác. Dòng vật chất và năng lượng cực lớn từ ngôi sao mẹ chảy qua lỗ giun, nhanh chóng làm tăng khối lượng và nhiệt độ của hành tinh khí đến mức bùng cháy.
Công nghệ "Ma thuật" của Người Ngoài Hành Tinh: Trong phim 2010, tác giả Arthur C. Clarke đã khéo léo sử dụng các khối đá nguyên khối (monolith) bí ẩn. Công nghệ của chúng có khả năng nhân lên một cách thần kỳ, làm tăng mật độ của Sao Mộc lên gấp nhiều lần cho đến khi nó đạt đến ngưỡng khối lượng cần thiết để tự sụp đổ và bùng cháy như một ngôi sao.
Cả hai phương pháp này, dù là viễn tưởng, đều thừa nhận một sự thật: để tạo ra một ngôi sao, bạn cần một nguồn năng lượng hoặc vật chất ở cấp độ sao, thứ mà bom hạt nhân của chúng ta không thể nào sánh được.
Kết luận: Dù ý tưởng về việc có một mặt trời thứ hai trong hệ hành tinh của chúng ta rất lãng mạn và đầy cảm hứng, thực tế vật lý lại rất phũ phàng. Sao Mộc sẽ mãi là một hành tinh khí khổng lồ, một vị vua của các hành tinh, chứ không bao giờ có thể trở thành một ngôi sao.
