Có bao nhiêu hành tinh có sự sống giống như trên Trái Đất?
| 06/10/2011 05:00 PM
Chúng ta thường băn khoăn về vấn đề này. Khoa học cũng đang cố gắng tìm ra câu trả lời. Thực sự có bao nhiêu hành tinh giống Trái Đất?
Mọi việc sẽ đơn giản nếu như những phi hành gia dò được sóng vũ trụ hay tìm được tín hiệu ngoài hành tinh, nếu không, việc phát hiện ra sự sống ngoài hành tinh cần phải có thời gian, và sẽ gồm những bước căn bản sau đây:
Bước 1: Phải chắc chắn rằng có những hành tinh ngoài hệ mặt trời của chúng ta chưa được nghiên cứu. Nhờ vào những khám phá từ mặt đất, và gần đây từ quỹ đạo của tàu vũ trụ Kepler, những phi hành gia đã phát hiện có hàng trăm hành tinh, ít nhất là vậy, quay xung quanh các vì sao khác và hơn thế nữa.
Bước 2: Để tìm kiếm được một thế giới tương tự như Trái đất, trong một quỹ đạo với nhiệt độ cho phép sản sinh ra nước duy trì sự sống, chúng ta phải có mẫu vật từ hành tinh đó. Khi đã thực hiện được việc này, các nhà khoa học sẽ chuyển sang bước thứ ba: sử dụng kính viễn vọng để tìm kiếm các chất hóa học trong bầu khí quyển của hành tinh cho thấy sự hiện diện của cuộc sống. Vấn đề là, tất cả đều phải trải qua một bước chuyển tiếp khiến các nhà khoa học phải thực sự suy nghĩ.
Nước thực sự rất phong phú trên khắp dải thiên hà. Hệ mặt trời chúng ta đang sinh sống có rất nhiều nước, từ các đại dương trên Trái đất cùng với một khối lượng lớn hơn được hình thành dưới dạng băng đá trên sao chổi, mặt trăng và các hành tinh thấp như sao Diêm Vương. Nhưng không phải tất cả các hệ mặt trời đều như vậy, một bài báo mới công bố trực tuyến cho thấy điều này không thể xảy ra.
Một nghiên cứu được chỉ đạo bởi nhà vật lý thiên văn Princeton Nikku Madhusudhan, tập trung vào một ngôi sao có tên WASP-12. Ngôi sao này có một hành tinh khổng lồ quay quanh xung quanh, được gọi là WASP-12b. Năm ngoái, Madhusudhan phát hiện ra một điều kỳ lạ về hành tinh này: nó có một khối lượng lớn carbon so với sao Mộc, gần như tương tự với hệ mặt trời của chúng ta. Vì carbon là cái nôi của mọi sự sống trên Trái Đất, một hành tinh giàu carbon cũng có thể báo hiệu một hệ mặt trời giàu carbon. Chính vì điều này, các nhà khoa học nghi ngờ sẽ có một hành tinh giống như Trái Đất với tất cả các thành phần tạo nên sự sống.
Tuy nhiên, carbon không phải là yếu tố duy nhất cho sự sống, ngoài ra còn có ôxi. Vì nhiều lý do kỹ thuật, không dễ dàng gì để có thể đo được tỷ lệ carbon trực tiếp trên một ngôi sao hoặc hành tinh, thay vào đó các nhà thiên văn học đo tỷ lệ carbon-oxy và suy đoán từ đó. Tỷ lệ này của WASP 12 gần giống như mặt trời của chúng ta. Điều này chỉ ra rằng có khả năng xuất hiện một hệ mặt trời thứ hai. Mặt khác, trên WASP-12b, mọi thứ lộn xộn hơn, với số lượng cacbon nhiều hơn so với oxy.
Các hành tinh không thể nào tự gia tăng số lượng carbon, tuy mức carbon không cao bất thường, nhưng mức độ oxy ở đây lại thấp bất thường. Madhusudhan đã băn khoăn không biết số lượng ôxi này mất đi do đâu?
Theo suy đoán, ông và các đồng nghiệp tin rằng, số lượng ôxi này đã bị một nguyên tố khác lấy đi, và thủ phạm hàng đầu chính là các nguyên tử carbon. Những nguyên tử carbon này có thể kết hợp với oxy để tạo ra khí carbon monoxide. Tuy nhiên, đây không hẳn là lý do khiến cho hàm lượng ôxi ở WASP 12-b thấp. Nếu theo như mô hình của các nhà nghiên cứu, khi carbon bắt đầu kết hợp với oxy, quá trình này rất khó kiểm soát và chỉ dừng lại khi có ít hoặc không còn ôxi sót lại.
Carbon cộng với oxy là công thức đơn giản để sự sống bắt đầu (tất nhiên phải có hydro kết hợp với oxy để tạo thành nước). Tuy nhiên, số carbon và ôxi này không được ở quá gần nhau, vì chúng sẽ tạo thành phản ứng, dẫn tới việc không có ôxi còn lại để tạo ra H2O (nước). Madhusudhan cho biết, "Nhìn chung, chúng tôi giả định rằng nếu có một hành tinh xuất hiện trong vùng có sự sống, hành tinh này có thể tồn tại sự sống." Tuy nhiên, giờ đây ông nhận ra, dễ dàng tìm được một hành tinh có nhiều khí mê-tan và các chất dựa trên carbon khác.
Nếu quá trình đó phổ biến hơn so với những gì đang diễn ra trên trái đất, việc tìm kiếm sự sống - hoặc ít nhất là cuộc sống như chúng ta đang sống -có thể trở nên vô vọng. Tuy nhiên, đây chưa phải lúc để từ bỏ. Madhusudhan nói: "Cách duy nhất để tìm ra giải pháp cho vấn đề này là nghiên cứu nhiều hành tinh và tìm hiểu xem có bao nhiêu hành tinh giàu carbon". Ông và các cộng sự đang tiến hành một cuộc khảo sát với kính viễn vọng không gian Hubble để cố gắng giải quyết vấn đề. Trong tương lai, chúng ta sẽ sớm biết trong thiên hà thực sự ẩn chứa bao nhiêu hành tinh có sự sống.
Tham khảo: Time