Nên tìm kiếm người ngoài hành tinh ở đâu

Các nhà khoa học cho rằng chỉ những hành tinh có kích thước tương tự Trái Đất, nằm trong vùng Goldilocks và thỏa mãn một loạt yếu tố khác mới hội đủ các điều kiện cho sự sống phát triển.

Theo BBC, việc các nhà thiên văn châu Âu mới đây xác nhận việc phát hiện "bản sao Trái Đất" quay quanh sao Proxima Centauri, chỉ cách hệ Mặt Trời hơn 4 năm ánh sáng, làm nóng lên chủ đề tìm kiếm sự sống ngoài vũ trụ trong giới khoa học.

"Khi nói về một hành tinh "có tiềm năng sự sống" nghĩa là các chỉ số có thể đo đạc được của hành tinh đó cần thiết cho sự sống phát triển", giáo sư Abel Méndez, đại học Puerto Rico (UPR) cho biết.

Hai tiêu chí phổ biến nhất trong các cuộc thảo luận là kích thước hành tinh phải trong phạm vi kích thước Trái Đất nói chung (để có thể có cấu tạo bằng đá), và thứ hai là nó phải nằm trong vùng Goldilocks – vùng thích hợp cho sự sống phát triển gần một ngôi sao.

Vùng Goldilocks là khoảng cách đối với ngôi sao mẹ sao cho hành tinh có thể giữ được nước lỏng trên bề mặt của nó. Nếu ở quá gần, nước sẽ bốc hơi hết còn ở quá xa thì nước sẽ bị đóng băng.

Ngoài hai tiêu chí này còn có một loạt các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng phù hợp sự sống của một hành tinh. Một vài hành tinh đã bị loại ra khỏi các cuộc tranh luận do những hạn chế trong công nghệ hiện nay.

Ngôi sao càng lạnh thì vùng có sự sống càng thu hẹp lại. (Ảnh: NASA).

"Khi nghiên cứu về những điều làm cho Trái Đất có thể sống được, từ trường là một yếu tố cực kỳ quan trọng", giáo sư Don Pollacco, nhà nghiên cứu hành tinh tại đại học Warwick, Anh, nói.

"Chúng tôi không thể đo từ trường của các hành tinh khác, nên đành phải gạt nó sang một b".

Hầu hết các hành tinh có tiềm năng sự sống ngoài Trái Đất đều quay quanh một sao lùn đỏ, những ngôi sao nhỏ hơn, lạnh hơn và tối hơn Mặt Trời. Đây là loại sao phổ biến của Ngân Hà – chiếm khoảng 75%. Giới khoa học thường tập trung vào các sao này vì dễ tìm thấy các hành tinh khối lượng nhỏ quanh những ngôi sao này hơn.

Các nhà thiên văn thường tìm kiếm một hành tinh mới bằng hai cách: qua vận tốc xuyên tâm, gây ra bởi lực hấp dẫn giữa hành tinh và ngôi sao mẹ, hoặc qua độ giảm sáng của ngôi sao mỗi khi hành tinh đi qua phía trước chắn sáng.

Cách thứ nhất phù hợp với các hành tinh nhỏ quay quanh một ngôi sao có kích thước tương tự hơn là ngôi sao lớn hơn nó nhiều lần. Với cách thứ hai, một hành tinh cấu tạo bằng đá sẽ chắn nhiều ánh sáng của một sao lùn đỏ, trong khi tín hiệu chắn sáng từ một hành tinh cỡ Trái Đất qua một ngôi sao sáng như Mặt Trời thường bị lấn át bởi độ chói.

Do các sao lùn đỏ có nhiệt độ thấp hơn Mặt Trời, các hành tinh cần phải ở gần hơn khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời để có thể nhận được đủ nhiệt giữ nước ở dạng lỏng.

Đây cũng là thuận lợi với các nhà thiên văn, do ở gần nên thời gian quay một vòng quanh ngôi sao mẹ ngắn hơn Trái Đất, cho phép họ quan sát được nhiều hơn.

Tuy nhiên, hành tinh càng ở gần ngôi sao thì khả năng nó bị khóa thủy triều (như Mặt Trăng với Trái Đất) càng lớn. Nếu bị khóa thủy triều, hành tinh sẽ luôn chỉ hướng một mặt tới ngôi sao, nghĩa là một nửa luôn là ban ngày trong khi nửa kia luôn chìm trong đêm tối và lạnh giá.

"Cách duy nhất để nhiệt truyền sang nửa tối là thông qua chính hành tinh đó hoặc khí quyển (nếu có). Một số người cho rằng nếu nửa nóng nửa lạnh, đâu đó ở khoảng giữa sẽ có nhiệt độ ôn đới", Don Pollacco giải thích.

Một vấn đề nữa của các ngôi sao nhỏ là thường xảy ra các hiện tượng khó lường và bất ổn. Giáo sư Pollacco và các đồng nghiệp từ Warwick, đại học Belfast Queen và đại học Aarhus của Đan Mạch đã phát hiện ra ngôi sao Kepler-438, một trong số những hệ thống có sự sống tiềm năng phát hiện bởi kính thiên văn Kepler của NASA, có thể phóng ra ngoài vũ trụ rất nhiều dòng hạt tích điện. Những vụ phóng hạt tích điện khổng lồ này có thể thổi bay bầu khí quyển và nướng cháy mọi dạng sống tồn tại trên bề mặt các hành tinh gần đó.

Tìm kiếm hành tinh qua độ giảm sáng của sao. (Ảnh: NASA).

Theo Don Pollacco, có thể những dạng sống ở các hành tinh trên phát triển theo cách khác với Trái Đất, nên việc chúng ta cứ đi tìm các dạng sống tương tự như Trái Đất có thể là sai lầm. Tiến sĩ Jon Jenkins, một người đồng nghiên cứu về nhiệm vụ Kepler cũng đồng tình với quan điểm này.

"Để tìm kiếm sự sống, chúng ta cần phải lật từng hòn đá lên để xem có gì bên dưới không", ông nói.

Hành tinh mới phát hiện quay quanh sao lùn đỏ Proxima Centauri có thể dùng để kiểm chứng nhiều lý thuyết khác nhau, theo giáo sư Abel Méndez, người đứng đầu phòng thí nghiệm về sự sống ngoài hành tinh tại UPR.

"Nếu những ngôi sao thế này không phù hợp cho sự sống, có nghĩa là 75% số sao trong Ngân Hà cũng vậy", ông cho biết.

Không phải mọi hành tinh tiềm năng đều quay quanh các ngôi sao mờ, khối lượng nhỏ. Kepler -452b được NASA phát hiện vào năm 2015 lớn hơn Trái Đất, quay quanh một ngôi sao tương tự Mặt Trời theo chu kỳ 385 ngày, được cho là hành tinh giống Trái Đất nhất tới nay, dù những hành tinh thế này rất khó phát hiện.

Bước tiếp theo của công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh với thế hệ thiết bị mới là tìm kiếm dấu hiệu của các loại khí sinh học, như oxy hay methane trên khí quyển các hành tinh khác, dù chưa đủ để coi là một phám phá.