Sắp tìm thấy 'người ngoài hành tinh'?

Theo BBC
Marcus Woo
29 tháng 5 2015
Việc đặt chân xuống Sao Hoả hiển nhiên là một sự kiện quan trọng, nhưng điều thu hút sự tò mò của cậu sinh viên năm nhất ngày ấy, đó là dấu hiệu của sự sống trên hành tinh này.
Các tàu thám hiểm đã phát hiện ra một thứ gì đó trên bề mặt Sao Hoả giống với vi khuẩn - hấp thụ chất dinh dưỡng và thải ra khí như carbon dioxide.
Tuy nhiên cả Viking 1 và 2 đều không thể tìm thấy bất cứ phân tử hữu cơ nào, dẫn đến việc các nhà khoa học kết luận rằng không có người ngoài hành tinh nào từng sống trên bề mặt Sao Hoả.
Mặc dù vậy, các nhà khoa học như McKay vẫn bị cuốn hút bởi những dữ liệu trong chương trình Viking.
Đối với McKay - giờ đây là một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm Nghiên cứu của NASA ở Ames, những kết quả này đã khiến ông theo đuổi ngành sinh vật học vũ trụ, bất chấp sự khuyến cáo của các nhà khoa học cùng thời.
“Họ không những can ngăn mà còn trêu chọc tôi”, ông nói.
Bốn thập niên sau đó, những nỗ lực của ông đã phần nào được xác minh.
Trong lúc các tàu không người lái tiếp tục khám phá hệ mặt trời, thám hiểm các hành tinh, mặt trăng và tiểu hành tinh, chúng tìm thấy những môi trường ẩm, nơi vi khuẩn có thể sinh sống.
Sự sống trong hệ mặt trời - không chỉ riêng ở Sao Hoả - là điều hoàn toàn có thể.
Bên ngoài hệ mặt trời, các nhà thiên văn học đã khám phá ra hàng nghìn thế giới - và họ ước tính chỉ riêng dải ngân hà của chúng ta cũng đã có thể bao gồm hàng trăm tỷ hành tinh - trong đó có nhiều hành tinh có khả năng có cấu tạo như Trái Đất, với các đại dương, khí quyển và sự sống.
Trong những thập niên tới, các tàu vũ trụ và kính thiên văn sẽ tìm kiếm sự sống trong và ngoài hệ mặt trời.
“Chúng ta có khả năng tìm ra những hành tinh giống với Trái đất cũng như những bằng chứng cho thấy sự sống vào đầu những năm 2030,” Jim Kasting, một nhà khoa học hành tinh ở Đại học Penn State, Hoa Kỳ, nói.
Và cũng lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại, các nhà khoa học có kế hoạch và phương thức để tìm đáp án cho câu hỏi: Liệu chúng ta chỉ có một mình hay không?.
“Việc câu hỏi này được đưa ra để xem xét một cách khoa học thay vì chỉ ở góc độ triết lý thuần khiết là điều rất lý thú,” ông Jason Wright, một nhà thiên văn học tại Đại học Penn State nói.

Chinh phục dải ngân hà

Tất nhiên, ai cũng cảm thấy thú vị về việc khám phá ra những sự sống thông minh, như ET, hay những sự sống được miêu tả trong tiểu thuyết Contact của Carl Sagan.
Tuy nhiên cho đến nay, điều đó vẫn chưa xảy ra.
Mặc dù vậy, các nhà khoa học đã tìm kiếm trong nhiều thập niên và tìm cách bắt những tần sóng radio từ một nền văn minh xa xôi.
Trong những năm 60, nhà vật lý học Freeman Dyson cho rằng người ngoài hành tinh có thể vận hành nền văn minh bằng năng lượng từ ngôi sao của hành tinh mình.
Việc tiêu thụ nguồn năng lượng đó - để vận hành máy tính, tàu vũ trụ hay bất cứ gì cần thiết đối với người ngoài hành tinh - sẽ tạo ra lớp nhiệt, giống như máy tính xách tay của bạn trở nên nóng hơn sau khi sử dụng.
Nếu một nền văn minh như vậy có thể chiếm hữu một ngân hà, bạn có thể nhận ra nó bằng cách tìm kiếm các dải ngân hà toả ra nhiều nhiệt hơn dự đoán.
Sau khi xem xét hình ảnh 100.000 dải ngân hà do vệ tinh WISE ghi lại, nhóm của Wright không tìm được gì.
Thế nhưng, nếu người ngoài hành tinh không với xa ra ngoài và chinh phục các dải thiên hà thì sao?
Wright nói nhóm của ông sẽ tiếp tục nghiên cứu chi tiết các giải thiên hà và tìm kiếm những nơi sản sinh ra nhiệt lớn hơn các nơi khác.
Công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất vẫn nằm trong tầm tay. Dù gì đi nữa, sự sống trên Trái Đất đã bắt đầu từ 3,5 tỷ năm trước, và sự sống thông minh chỉ mới bắt đầu từ 200 nghìn năm trở lại đây.

Láng giềng kế bên

Một trong những nơi khá thú vị là Sao Vệ tinh. Hành tinh này có bầu không khí dày đặc và là nơi duy nhất trong hệ mặt trời bị bao phủ bởi biển và hồ - tuy nhiên chúng không chứa nước mà là khí methane lỏng.
Các nhà khoa học cho rằng chất lỏng là cần thiết cho sự sống, thế nhưng các sinh vật trên Sao Vệ tinh cũng hoàn toàn có thể khác xa so với trên Trái Đất.
Điều đó không đồng nghĩa với việc sự sống trên Sao Vệ tinh là hoàn toàn không thể, chỉ là rất khó xảy ra, vì chúng phải sống trong môi trường nhiệt độ âm 180 độ C.
Kiến thức của chúng ta chỉ ra rằng nước là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự sống.
Một trong những hành tinh thích hợp cho sự sống nhất là Sao Hoả. Thế nhưng có lẽ cơ hội cho sự sống tại đây chỉ còn trong quá khứ - khi hành tinh này vẫn còn ấm và có nhiều sông hồ.
Ngày nay, Sao Hoả là nơi trơ trụi và nhiều khả năng không thể sống được.
Mặc dù vậy, vi khuẩn có thể sống bên dưới bề mặt hành tinh.
“Tôi nghĩ khả năng tồn tại sự sống trên Sao Hoả là 50/50”, Kasting nói.
Tuy nhiên ông cũng cho rằng điều này, nếu có, cũng bị chôn vùi cả km dưới mặt đất, nơi nhiệt độ đủ ấm để nước có thể tồn tại dưới dạng lỏng.

Phân tử của sự sống

Những con tàu vũ trụ tìm kiếm người ngoài hành tinh sẽ chú ý đến hai loại phân tử: lipid và amnio acid.
Lipid bao gồm dầu và chất béo - đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng kết cấu và chức năng của tế bào.
Amino acid là cơ sở để kiến tạo nên protein.
Ngoài các tàu vũ trụ, các kính thiên văn vũ trụ có thể xem xét hàng trăm thế giới và thay vì chỉ tìm kiếm chất lipd và amino acid, chúng còn có thể tìm kiếm các phân tử khác, như oxygen và các khí khác có thể là dấu hiệu của sự sống.
NASA sẽ đưa kính thiên văn TESS vào sử dụng trong năm 2017.
Khác với kính Kepler trước đó, TESS sẽ tìm kiếm các hành tinh ở gần Trái Đất hơn, giúp dễ phát hiện và nghiên cứu sự sống hơn.
Bên cạnh đó, TESS cũng sẽ tìm kiếm các mục tiêu cho Kính thiên văn James Webb (JWST) - vốn được đưa vào sử dụng vào năm 2018 để tìm kiếm các hành tinh có các loại khí biểu hiện cho sự sống.
Một trong các khí mà họ mong sẽ tìm thấy, là oxygen, vốn không tồn tại quá lâu trước khi tương tác với các hợp chất khác.
Vì vậy để duy trì một lượng lớn oxygen trong khí quyển, một hành tinh sẽ cần có cách để tái tạo khí này - như cây xanh và vi khuẩn trên Trái Đất.

Thế nhưng oxygen cũng chỉ là một loại khí, trong khi các sinh vật trên Trái Đất sản sinh ra hàng nghìn loại khí khác nhau và chỉ một vài loại trong số này có thể được phát hiện từ vũ trụ.
Tất nhiên là việc phát hiện ra sự sống sẽ không chỉ đơn thuần bao gồm việc phát hiện ra các loại khí. Những miệng núi lửa cũng có thể phun ra các hợp chất tương tự.
Để xác định một loại khí có nguồn gốc sinh học hay không, các nhà khoa học sẽ phải nghiên cứu các đặc điểm của từng hành tinh cụ thể.
“Chúng tôi không chắc rằng sẽ có sự sống ở đó, nhưng chúng tôi có thể ước tính các giả thiết và đưa ra một xác suất”, bà Sara Seager, một nhà thiên văn học ở MIT, nói.

Cơ hội trước mắt

Nếu JWST tìm thấy sự sống, tức là nó đã gặp may mắn.
Ý tưởng về chiếc kính này được đề xuất nhiều năm trước khi các nhà thiên văn học biết rằng dải ngân hàng có hàng tỷ hành tinh, vì vậy JWST không được thiết kế để săn tìm các hành tinh hay người ngoài hành tinh.
TESS sẽ tìm hàng nghìn hành tinh, nhưng chỉ một ít trong số này là mục tiêu tốt cho JWST.
Một hành tinh phù hợp không thể quá nhỏ so với ngôi sao của mình. Theo Seager, việc quan sát một hành tinh kế bên ngôi sao của mình cũng giống như việc phân biêt một con đom đóm bên cạnh đèn pin từ khoảng cách 1.500km.
“Điều đó sẽ không dễ chút nào,” bà nói.
“Chúng tôi sẽ chỉ có vài hành tinh để tìm kiếm sự sống”.
TESS và JWST cũng sẽ khá hạn chế vì chỉ có thể nghiên cứu các hành tinh đi qua ngôi sao của chúng.
Thế nhưng số lượng và sự đa dạng của các hành tinh đang giúp đem lại sự lạc quan cho công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.
“Chúng tôi biết rằng các bầu khí quyển đang ở ngoài kia, chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều trong số này, vì vậy, lần đầu tiên, cơ hội đang ở trước mắt,” Seager nói.
“Sẽ là một sai lầm nếu chúng ta không nắm bắt lấy cơ hội này”.
Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Earth