Rất nhiều hành tinh có sự sống?

Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA.

Chúng ta biết rằng cứ năm ngôi sao thì có một ngôi sao có hành tinh giống Trái đất. Chỉ riêng trong dải ngân hà của chúng ta đã có 200 tỷ ngôi sao. Vì vậy, có đến 40 tỷ khả năng tồn tại những hành tinh tương đồng với thế giới chúng ta đang sinh sống.

Tôi là thành viên của nhóm Máy ảnh hồng ngoại gần và Máy quang phổ không khe hở (NIRISS), một trong những thiết bị trên Kính viễn vọng không gian James Webb. Hiện tại, chúng tôi đang quan sát hệ Trappist-1 cùng với những thế giới đá nằm trong vùng có thể sinh sống này. Vì vậy, một số thế giới này có thể chứa đựng sự sống.

Hiện tại, chúng tôi đang tập trung vào các loại khí (những thứ được hít vào và thở ra). Nếu bạn nhìn thấy thứ gì đó khác thường trên một trong những hành tinh này – ví dụ như vết nhòe trên đất – thì đó có thể là sự sống. Vì vậy, chúng tôi sử dụng kính thiên văn để tìm kiếm sự sống. Bạn phải rất cẩn thận khi xem xét các dấu hiệu của sự sống, bởi vì hoàn toàn có thể xuất hiện một loại địa chất không giống trên hành tinh chúng ta và bạn chưa hề biết đến nó.

Sự sống trên Trái đất cần nước, nhưng chỉ có nước thôi thì không đủ... Hy vọng rằng chúng tôi sẽ tìm thấy oxy, nhưng chỉ có oxy thôi thì cũng không đủ. Chúng tôi cũng muốn tìm thấy mê-tan. Đây là lý do vì sao ngay từ đầu tôi đã tạo ra mô hình Trái đất qua từng giai đoạn địa chất để xác định khoảng thời gian dấu vết sự sống ở đây có thể được nhìn thấy. Chưa ai từng thử làm điều này. Bạn có thể thấy Trái đất là một nơi sinh sống được trong bao lâu? Chúng tôi đưa ra con số 2 tỷ năm, vì đó là khoảng thời gian sự kết hợp giữa oxy và mê-tan tạo tác động trong không khí trên hành tinh này.

Vậy, chúng ta chuẩn bị có khả năng phát hiện sự sống trong vũ trụ vì lần đầu tiên, chúng ta biết có rất nhiều hành tinh tồn tại và chúng ta biết những hành tinh gần nhất ở đâu. Chúng ta cũng biết rằng trên một hành tinh như Trái đất, trong khoảng 2 tỷ năm, bạn phải quan sát cả không khí và bầu khí quyển.

Với kính viễn vọng James Webb, một đài quan sát không gian được thiết kế để phát hiện bức xạ hồng ngoại từ các vật thể trong hệ mặt trời, chúng ta chỉ có thể quan sát bầu khí quyển của một hành tinh đi qua giữa chúng ta và ngôi sao của nó, từ đó ánh sáng từ ngôi sao sẽ được lọc qua bầu khí quyển của hành tinh đó.

Ánh sáng đó đến được kính viễn vọng của tôi sau khi đã được lọc qua bầu khí quyển của hành tinh. Các phân tử mà ánh sáng chiếu vào đều có cấu trúc khác nhau; chúng cần một năng lượng khác nhau - một màu ánh sáng khác nhau để dao động và quay tròn, vì vậy bằng cách quan sát màu nào bị thiếu, tôi có thể cho bạn biết có gì trong bầu khí quyển của hành tinh đó. Tôi không thể nhìn thấy bề mặt của hành tinh, vì nếu ánh sáng chiếu vào bề mặt, nó sẽ phản xạ lại và không đi thẳng qua kính viễn vọng của tôi. Vì vậy, hiện tại, chúng tôi chỉ giới hạn trong việc tìm kiếm các loại khí.

Thế hệ kính viễn vọng tiếp theo mà chúng tôi đang thiết kế - được gọi là Đài quan sát Thế giới có thể sống được- lớn hơn James Webb và các sứ mệnh dành cho nó được lên kế hoạch vào khoảng năm 2035/2040. Sau đó, chúng tôi muốn tìm hiểu thêm về các hành tinh, về bề mặt của nó, về những màu sắc mà chúng ta có thể nhìn thấy và sau đó tổng hợp những bằng chứng.

Hai ngoại hành tinh Trappist-1 đi qua ngôi sao của chúng (Ảnh minh họa)

Khi bạn nhìn vào quá trình tiến hóa của Trái đất, chúng ta càng có nhiều oxy, sự sống càng phát triển phong phú. Vì vậy, nếu chúng ta tìm thấy một hành tinh có 30 % oxy, giống như thời khủng long, những sinh vật lớn hoặc phức tạp có thể tồn tại. Đây sẽ là một phát hiện đáng kinh ngạc và tôi tin rằng nhân loại sẽ coi đây là cuộc phiêu lưu lớn nhất của mình. Cộng đồng khoa học trải dài khắp thế giới và các nhà khoa học có mối liên hệ chặt chẽ với nhau - các quốc gia sẽ tập hợp nguồn lực để xây dựng một kính thiên văn thực sự lớn.

Nếu một nền văn minh khác tìm thấy chúng ta, theo giả thuyết, họ có thể cách chúng ta một trăm năm ánh sáng. Và câu hỏi đặt ra là: Tại sao họ không đến đây? Chà, tôi không biết liệu chúng ta có hấp dẫn đến vậy không. Tôi yêu Trái đất, nhưng thật nực cười khi mặc định rằng tất cả mọi người đều muốn ngay lập tức ghé thăm và nói chuyện với chúng ta.

Tôi nghĩ rằng bằng cách cố gắng tìm kiếm sự sống hoặc các hành tinh giống Trái đất khác, mọi thứ chúng ta tìm hiểu được ngoài kia sẽ giúp chúng ta hiểu hành tinh của chính mình và bảo vệ nó tốt hơn. Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ khám phá ra một hành tinh có thể sinh sống được trong tương lai gần, Đó là lý do tại sao tôi đang làm việc rất chăm chỉ để cố gắng biến điều này thành hiện thực. Và rất nhiều người khác cũng vậy.

Mọi người đều hy vọng rằng những gì chúng ta tìm thấy trong hệ Trappist-1 có thể có ý nghĩa gì đó, rằng đây thực sự là dấu hiệu đầu tiên của một quá trình sinh hóa thú vị mà có thể ám chỉ sự sống. Chúng tôi đều phấn khởi vì lần đầu tiên trong lịch sử, chúng ta đã có công cụ và khả năng để khám phá điều đó.

Lisa Kaltenegger (Hà My dịch từ Independent.co.uk)