Cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất đã có bước tiến quan trọng khi Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA đã phát hiện những gì các nhà nghiên cứu gọi là bằng chứng mạnh mẽ nhất về hoạt động sinh học tiềm năng bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Các nhà thiên văn học từ Đại học Cambridge đã xác định được các dấu hiệu hóa học trong bầu khí quyển của hành tinh ngoài hệ mặt trời K2-18b có thể chỉ ra sự hiện diện của sự sống, mặc dù vẫn cần xác nhận thêm.
Phát hiện đột phá trong nghiên cứu hành tinh ngoài hệ mặt trời
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Cambridge đã phát hiện dấu hiệu sinh học trong bầu khí quyển của K2-18b, một hành tinh ngoài hệ mặt trời cách hệ mặt trời của chúng ta 124 năm ánh sáng. Sử dụng khả năng tiên tiến của Kính viễn vọng Không gian James Webb, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy dấu vết hóa học của dimethyl sulfide (DMS) và dimethyl disulfide (DMDS) trong bầu khí quyển của hành tinh. Những hợp chất này đặc biệt quan trọng vì trên Trái đất, chúng chủ yếu được tạo ra bởi các quá trình sinh học, cụ thể là từ thực vật phù du biển. Nồng độ của những phân tử này trong bầu khí quyển của K2-18b dường như mạnh hơn hàng nghìn lần so với những gì chúng ta quan sát được trên Trái đất, làm dấy lên những khả năng thú vị về những gì có thể tồn tại trên thế giới xa xôi này.
Hiểu về K2-18b: Không phải Trái đất 2.0
K2-18b có kích thước khoảng 2,6 lần Trái đất và nặng 8,6 lần hơn. Nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ trong khu vực mà các nhà thiên văn học gọi là vùng có thể ở được, nơi nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt về mặt lý thuyết. Tuy nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng K2-18b không phải là một hành tinh giống Trái đất. Nhóm nghiên cứu, do Giáo sư Nikku Madhusudhan từ Viện Thiên văn học Cambridge dẫn đầu, đã phân loại K2-18b là một hành tinh Hycean - một loại đặc trưng bởi bầu khí quyển giàu hydro và bề mặt được bao phủ bởi đại dương. Những hành tinh này có thể có nhiệt độ khí quyển lên đến 392 độ Fahrenheit (200 độ Celsius) và thường bị khóa thủy triều với các ngôi sao của chúng, có nghĩa là một mặt luôn hướng về phía mặt trời.
Những Thông Tin Chính về K2-18b:
- Khoảng cách từ Trái Đất: 124 năm ánh sáng (700 nghìn tỷ dặm)
- Kích thước: Gấp 2,6 lần đường kính Trái Đất
- Khối lượng: Gấp 8,6 lần khối lượng Trái Đất
- Quỹ đạo: Nằm trong vùng có thể sinh sống được của một ngôi sao lùn đỏ
- Phân loại: Tiềm năng là một thế giới "Hycean" (khí quyển giàu hydro với đại dương)
Bằng chứng và ý nghĩa của nó
Việc phát hiện DMS và DMDS đặc biệt đáng chú ý vì những phân tử này được coi là dấu hiệu sinh học tiềm năng. Theo Giáo sư Madhusudhan, công trình lý thuyết trước đây đã dự đoán rằng mức độ cao của các khí chứa lưu huỳnh như DMS và DMDS có thể tồn tại trên các thế giới Hycean, và bây giờ chúng tôi đã quan sát thấy nó, phù hợp với những gì đã được dự đoán. Nhóm nghiên cứu cho biết rằng phát hiện mới nhất của họ chỉ có xác suất 0,3% xảy ra do tình cờ, đại diện cho mức độ tin cậy ba sigma (99,7% chắc chắn). Tuy nhiên, để tuyên bố một khám phá dứt khoát, các nhà khoa học thường yêu cầu kết quả năm sigma (99,9999% chắc chắn).
Sự lạc quan thận trọng trong cộng đồng khoa học
Mặc dù những phát hiện này rất thú vị, các nhà nghiên cứu vẫn duy trì sự thận trọng khoa học. Nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng Webb cần từ 16 đến 24 giờ quan sát bổ sung để đạt được mức độ tin cậy cần thiết để xác nhận. Một số nhà khoa học, bao gồm Giáo sư Catherine Heymans của Đại học Edinburgh, đã chỉ ra rằng các khí được phát hiện có thể được tạo ra bởi các quá trình địa chất hơn là sinh học. Để giải quyết khả năng này, nhóm Cambridge đang hợp tác với các nhóm nghiên cứu khác để điều tra liệu DMS và DMDS có thể được tạo ra thông qua các phương tiện phi sinh học hay không.
Mức độ tin cậy của phát hiện:
- Phát hiện hiện tại: Ba sigma (độ chắc chắn 99,7%)
- Yêu cầu để xác nhận: Năm sigma (độ chắc chắn 99,9999%)
- Khung thời gian ước tính để xác nhận: 1-2 năm
- Thời gian quan sát bổ sung cần thiết từ kính viễn vọng Webb: 16-24 giờ
Tương lai của nghiên cứu K2-18b
Nhóm Cambridge dự định tiếp tục quan sát bằng kính viễn vọng Webb trong vài năm tới. Giáo sư Madhusudhan bày tỏ sự tự tin rằng họ có thể xác nhận các tín hiệu này trong vòng một đến hai năm. Nghiên cứu này đại diện cho một bước ngoặt tiềm năng trong cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất của nhân loại. Nếu được xác nhận, nó sẽ cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng sự sống có thể tồn tại bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, ngay cả trong môi trường khác biệt rất nhiều so với Trái đất. Tuy nhiên, việc khám phá trực tiếp K2-18b vẫn là không thể với công nghệ hiện tại - với tốc độ của tàu vũ trụ nhanh nhất của NASA, tàu thăm dò Parker Solar, sẽ mất khoảng 190.000 năm để đến được thế giới xa xôi này.
Ý nghĩa đối với nghiên cứu hành tinh ngoài hệ mặt trời
Việc tập trung vào các hành tinh Hycean như K2-18b thể hiện một cách tiếp cận chiến lược trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Những hành tinh này lớn hơn Trái đất và dường như tương đối phổ biến trong vùng lân cận vũ trụ của chúng ta, làm cho chúng dễ dàng hơn để định vị và nghiên cứu so với các hành tinh nhỏ hơn có kích thước như Trái đất. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét sự sống có thể tồn tại trong môi trường hoàn toàn không giống Trái đất, có khả năng mở rộng hiểu biết của chúng ta về khả năng cư trú vượt ra ngoài mô hình truyền thống lấy Trái đất làm trung tâm.
 |
|---|
| Hành tinh xa xôi cho thấy bằng chứng mạnh mẽ nhất từ trước đến nay về khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất |