Buzz
Theo các nhà khoa học, Mặt Trời của chúng ta sẽ dần dần tiêu tán. Khi đó, sự tồn tại trên hành tinh cũng sẽ chia sẻ cùng số phận...
CÓ NHIỀU SIÊU TRÁI ĐẤT ĐƯỢC PHÁT HIỆN - CƠ HỘI LỚN?
Các nhà thiên văn hiện nay thường xuyên phát hiện ra các hành tinh quay xung quanh các ngôi sao ngoài Hệ Mặt Trời - chúng được gọi là hành tinh ngoại vi. Vào mùa hè năm 2022, một nhóm các nhà khoa học đang làm việc trên Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh (TESS) của NASA đã phát hiện một số hành tinh đặc biệt đang quay quanh vùng Goldilocks của các ngôi sao mẹ của chúng.
đất
Trong số đó, có một hành tinh lớn hơn Trái Đất 30% và hoàn thành quỹ đạo quay quanh ngôi sao của nó trong thời gian chưa đầy 3 ngày - Đó là siêu Trái Đất LP 890-9b, cách chúng ta 100 năm ánh sáng.
Hành tinh ngoại vi khác lớn hơn 70% so với Trái Đất và có thể có một đại dương nước lỏng khổng lồ - Đó là siêu Trái Đất TOI-1452b, quay quanh một ngôi sao lùn đỏ cách chúng ta khoảng 100 năm ánh sáng.
Một ví dụ về hình ảnh mô phỏng của siêu Trái Đất, TOI-1452 b. Ảnh: Benoit Gougeon, Đại học Montréal.
Hai hành tinh ngoại vi này được các nhà khoa học xác định là siêu Trái Đất - tức là chúng có khối lượng lớn hơn Trái Đất nhưng nhỏ hơn 'những người khổng lồ băng' trong Hệ Mặt Trời như sao Thiên Vương và sao Hải Vương.
Gần đây, các nhà khoa học Nhật Bản cũng phát hiện siêu Trái Đất và đặt tên là Ross 508 b, gấp 4 lần Trái Đất, quay quanh ngôi sao lùn đỏ Ross 508, cách chúng ta 37 năm ánh sáng, trong chòm sao Serpens. Hành tinh Ross 508 b, có một năm chỉ bằng 10,8 ngày Trái Đất và nằm ở rìa bên trong của 'vùng có thể sinh sống được' xung quanh ngôi sao chủ của nó.
Cho đến nay, Trái Đất vẫn là nơi duy nhất trong vũ trụ mà các nhà khoa học biết có sự sống. Có vẻ hợp lý khi tập trung tìm kiếm sự sống trên các bản sao Trái Đất - những hành tinh có đặc tính gần với Trái Đất. Tuy nhiên, nghiên cứu đã chỉ ra rằng cơ hội tốt nhất mà các nhà thiên văn có thể tìm thấy sự sống trên một hành tinh khác có thể là trên một siêu Trái Đất - tương tự như những hành tinh được phát hiện gần đây.
Hầu hết các siêu Trái Đất quay quanh các ngôi sao lùn lạnh lùng, có khối lượng nhẹ hơn và sống lâu hơn nhiều so với Mặt Trời của chúng ta.
Các nhà thiên văn ước tính rằng có hàng chục tỷ siêu Trái Đất trong các vùng có thể sinh sống được, nơi mà nước lỏng có thể tồn tại chỉ trong Dải Ngân hà. Vì tất cả các hình thức sống trên Trái Đất đều cần nước nên nước được xem là vô cùng quan trọng đối với khả năng tồn tại của sự sống.
Dựa trên các dự báo hiện tại, khoảng một phần ba trong số tất cả các hành tinh ngoại vi là siêu Trái Đất, điều này làm cho chúng trở thành loại hành tinh ngoại vi phổ biến nhất trong Dải Ngân hà. Trong đó, siêu Trái Đất gần nhất chỉ cách Trái Đất 6 năm ánh sáng.
Siêu Trái Đất là bất kỳ hành tinh đá nào lớn hơn Trái Đất và nhỏ hơn sao Hải Vương. Ảnh: Aldaron, CC BY-SA
Một lý do khác khiến các siêu Trái Đất là mục tiêu lý tưởng trong việc tìm kiếm sự sống là chúng dễ phát hiện và dễ nghiên cứu hơn nhiều so với các hành tinh có kích thước bằng Trái Đất. Lý do là vì:
Cho đến nay, có hai phương pháp mà các nhà thiên văn học sử dụng để phát hiện các hành tinh ngoại vi. Một, là tìm kiếm hiệu ứng hấp dẫn của một hành tinh đối với ngôi sao mẹ của nó; và một là tìm kiếm sự mờ đi trong thời gian ngắn của ánh sáng của một ngôi sao khi hành tinh đi qua ngôi sao đó. Cả hai phương pháp phát hiện này đều dễ dàng hơn với một hành tinh lớn hơn so với Trái Đất.
SIÊU TRÁI ĐẤT CÓ THỂ 'BẢO QUẢN' SỰ SỐNG LÂU HƠN TRÁI ĐẤT?
Hơn 300 năm trước, nhà triết học người Đức Gottfried Wilhelm Leibniz đã lập luận rằng Trái Đất là 'nơi sống tốt nhất trong tất cả các thế giới có thể có'. Nhưng các nhà thiên văn học hiện đại đã phát hiện ra một vấn đề lớn hơn bằng cách tự hỏi điều gì khiến một hành tinh có thể có sự sống. Hóa ra Trái Đất không phải là thế giới tốt nhất trong số tất cả các thế giới có thể có sự sống trong vũ trụ.
Do hoạt động kiến tạo của Trái Đất và biến đổi độ sáng của Mặt Trời, khí hậu đã thay đổi theo thời gian từ nóng sang lạnh trên toàn bộ hành tinh. Trái Đất đã không thể ở được đối với con người và các sinh vật lớn hơn khác trong phần lớn lịch sử 4,5 tỷ năm của nó. Do đó, sự sống trên hành tinh này đến nay là một quá trình tiến hóa đầy may mắn dành cho loài người.
Hình ảnh mô phỏng siêu Trái Đất Ross 508 b quay quanh ngôi sao lùn đỏ chủ của nó Ross 508. Nguồn: Trung tâm sinh vật học vũ trụ Nhật Bản
Nhóm các nhà nghiên cứu đã liệt kê một loạt các đặc điểm khiến siêu Trái Đất trở nên tiềm năng cho sự sống, cụ thể:
Các hành tinh lớn hơn có khả năng hoạt động địa chất mạnh mẽ hơn, một đặc tính mà các nhà khoa học tin rằng sẽ thúc đẩy quá trình tiến hóa sinh học. Vì vậy, hành tinh dễ sinh sống nhất sẽ có khối lượng gần gấp đôi Trái Đất và lớn hơn từ 20% đến 30% thể tích. Nó cũng sẽ có các đại dương đủ sâu để ánh sáng có thể thúc đẩy sự sống xuống đáy biển và nhiệt độ trung bình là 25 độ C.
Ngoại hành tinh này sẽ có khí quyển dày hơn Trái Đất, hoạt động như một lớp bảo vệ nhiệt. Cuối cùng, một hành tinh như vậy sẽ quay quanh một ngôi sao già hơn Mặt Trời để sự sống có thể phát triển lâu dài hơn, và nó cũng sẽ có từ trường mạnh mẽ giúp bảo vệ khỏi bức xạ vũ trụ. Các nhà khoa học tin rằng những thuộc tính này kết hợp với nhau sẽ tạo ra một siêu Trái Đất có thể tồn tại sự sống.
Theo định nghĩa, siêu Trái Đất có nhiều đặc điểm giống với một hành tinh siêu có thể sống được. Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã phát hiện hơn 1.600 siêu Trái Đất - những ứng cử viên tốt nhất cho sự sống trong vũ trụ. Lý thuyết cho thấy chúng có khả năng sống được nhiều hơn so với Trái Đất.
Gần đây, các nhà khoa học đã bổ sung một điều thú vị vào danh sách các hành tinh ngoại sao có thể sống được. Các nhà thiên văn bắt đầu khám phá các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời bị đẩy ra khỏi hệ thống sao của chúng. Nếu một siêu Trái Đất bị đẩy ra khỏi hệ thống sao của nó và có bầu khí quyển dày và nước nhiều, nó có thể duy trì sự sống trong hàng chục tỷ năm, lâu hơn nhiều so với sự sống trên Trái Đất có thể tồn tại trước khi Mặt Trời của chúng ta 'chết'.
Theo dữ liệu được công bố vào tháng 6 /2022 từ tàu vũ trụ Gaia (đài quan sát không gian của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu - ESA), Mặt Trời hiện nay đã có khoảng 4,57 tỷ năm tuổi. Đến khoảng 8 tỷ năm tuổi, Mặt Trời sẽ đạt nhiệt độ tối đa. Sau đó, nó sẽ nguội dần và tăng kích thước, trở thành một ngôi sao khổng lồ đỏ. Sau đó, Mặt Trời sẽ đi vào giai đoạn cuối của vòng đời của nó.
CÓ AI KHÁC TRONG KHÔNG GIAN?
Để phát hiện sự sống trên các hành tinh ngoài hệ mặt trời, các nhà thiên văn sẽ tìm kiếm các dấu hiệu của cấu trúc sinh học, các sản phẩm phụ của sinh học có thể phát hiện trong khí quyển của chúng.
Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA được thiết kế trước khi các nhà thiên văn phát hiện các hành tinh ngoài hệ mặt trời, vì vậy kính thiên văn này không được tối ưu hóa cho việc nghiên cứu các hành tinh ngoài hệ mặt trời. Tuy nhiên, nó vẫn có thể thực hiện một số nhiệm vụ khoa học này và được lên kế hoạch để nghiên cứu hai siêu Trái Đất có khả năng sinh sống trong năm đầu tiên của nó.
Các kính thiên văn của Đài quan sát phía Nam SPECULOOS ở sa mạc Atacama, Chile. Ảnh: ESO / P.Holárek
Tuy nhiên, cơ hội tốt nhất để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống trong khí quyển của các hành tinh ngoài hệ mặt trời sẽ đến với thế hệ kính thiên văn lớn đặt trên mặt đất tiếp theo: Kính thiên văn siêu lớn 39 mét, Kính thiên văn 30 mét; và Kính viễn vọng Magellan Khổng lồ cao 25,4 mét. Các kính thiên văn này đang được xây dựng và sẽ bắt đầu thu thập dữ liệu vào cuối thập kỷ này.
Các nhà thiên văn biết rằng các thành phần cần thiết cho sự sống tồn tại ở ngoài vũ trụ - trong các hệ mặt trời khác nhau, nhưng 'có thể tồn tại' không đồng nghĩa với 'có người ở'!
Cho đến khi có bằng chứng về sự sống ở nơi khác, có thể sự sống trên Trái Đất chỉ là một sự tình cờ độc đáo. Nếu trong những năm tới, nhà thiên văn nhìn vào các siêu Trái Đất có khả năng sống này và không tìm thấy gì, con người có thể phải kết luận rằng: Vũ trụ là một nơi cô đơn!
