Hành tinh đại dương hycean: 'Ứng viên' sáng giá cho sự sống trong vũ trụ?

2 ngày trướcBài gốc

Nghiên cứu được công bố trên tập san khoa học Astrophysical Journal Letters vào ngày 11.3, đánh dấu một bước tiến mới trong hành trình dài khám phá sự sống trong vũ trụ.

Thay vì chỉ tập trung vào việc tìm kiếm oxy trên các hành tinh giống Trái đất, giới khoa học giờ đây đang hướng tới những dạng hành tinh mới dạng hycean - bí ẩn nhưng đầy tiềm năng, nơi sự sống có thể tồn tại theo những cách rất khác biệt.

Không cần oxy, sự sống ngoài hành tinh có thể rất khác với Trái đất - Ảnh: Live Science

Hành tinh hycean là gì?

Theo Live Science, tên gọi hycean là sự kết hợp giữa từ hydrogen (hydro) và ocean (đại dương). Đây là những hành tinh có đại dương sâu được bao phủ bởi bầu khí quyển dày chứa khí hydro, có khả năng tạo ra môi trường cho sự sống phát triển. Dù hiện tại vẫn chưa có bằng chứng xác thực về sự tồn tại của các hành tinh kiểu này, giới khoa học đã có những ứng cử viên tiềm năng - đặc biệt là hành tinh K2-18b, cách Trái đất 124 năm ánh sáng trong chòm sao Sư Tử.

Trên Trái đất, một số dạng vi khuẩn và sinh vật phù du tạo ra metyl halide, một nhóm hóa chất được xem là "dấu hiệu sinh học" tiềm năng. Nhóm nghiên cứu tại Đại học California (Mỹ), và ETH Zurich (Thụy Sĩ) cho rằng nếu các hành tinh hycean tồn tại và có sự sống, metyl halide có thể tích tụ trong bầu khí quyển đến mức có thể phát hiện được bằng James Webb.

Điều đặc biệt là metyl halide có thể hiện diện rõ ràng hơn nhiều so với các dấu hiệu như oxy - loại khí thường được tìm kiếm để chỉ dấu cho sự sống nhưng lại rất khó phát hiện từ xa, nhất là trên các hành tinh giống Trái đất.

“Hiện tại, oxy rất khó hoặc không thể phát hiện trên một hành tinh như Trái đất. Trong khi đó, metyl halide trên các thế giới hycean có thể được phát hiện bằng công nghệ hiện tại”, tác giả chính của nghiên cứu, bà Michaela Leung cho biết.

JWST có thể phát hiện metyl halide chỉ trong khoảng 13 giờ quan sát, ít hơn nhiều so với thời gian cần để xác định các khí như oxy hoặc methane. Điều này giúp giảm chi phí, tăng hiệu quả và mở ra triển vọng rõ ràng hơn trong việc xác định các hành tinh có sự sống.

Các phân tử metyl halide hấp thụ ánh sáng mạnh ở vùng hồng ngoại – đúng loại bước sóng mà JWST được thiết kế để quan sát. Điều này khiến chúng trở thành mục tiêu lý tưởng trong nỗ lực săn tìm sự sống ngoài hành tinh.

Hành tinh K2-18b - ứng viên hycean đầu tiên

Hành tinh K2-18b được chú ý đặc biệt từ năm 2019 khi Kính viễn vọng Hubble phát hiện hơi nước trong bầu khí quyển của nó. Đến nay, James Webb đã bổ sung thêm các phát hiện quan trọng như sự có mặt của carbon dioxide và methane, đồng thời thiếu carbon monoxide và amoniac - phù hợp với mô hình hành tinh hycean mà các nhà khoa học đề xuất.

Ngoài ra, một dấu vết mờ nhạt của dimethyl sulfide - hợp chất chỉ được tạo ra bởi sinh vật biển trên Trái đất - cũng đã được phát hiện, cần thêm bằng chứng để xác nhận chắc chắn.

Nếu các hành tinh hycean có sự sống, đó sẽ là sự sống kỵ khí - tức là không cần oxy để tồn tại. Trên Trái đất, vẫn có các dạng sống như vậy, tồn tại ở đáy đại dương hoặc trong môi trường cực đoan. Do đó, khả năng tồn tại của vi sinh vật sử dụng hydro thay vì oxy là hoàn toàn khả thi về mặt sinh học.

“Những vi khuẩn này, nếu chúng ta tìm thấy chúng, sẽ sống trong môi trường rất khác với Trái đất. Nhưng các loại khí mà chúng tạo ra lại hoàn toàn hợp lý và có thể phát hiện”, nhà sinh vật học vũ trụ Eddie Schwieterman nhận định.

Trong khi các hành tinh giống Trái đất quay quanh sao lùn đỏ thường gặp nguy cơ từ các vụ bức xạ dữ dội (có thể làm mất khí quyển), thì các hành tinh hycean có thể được bảo vệ tốt hơn bởi lớp vỏ khí hydro dày.

Dù tiềm năng là rõ ràng, vẫn còn hai vấn đề lớn chưa được giải quyết. Chẳng hạn, các nhà khoa học chưa chắc chắn được rằng các hành tinh hycean có thực sự tồn tại hay không, vì hiện tại chúng chỉ là mô hình giả thuyết dựa trên các đặc điểm quan sát gián tiếp, trong khi việc xác nhận một đại dương nằm dưới lớp vỏ khí hydro vẫn nằm ngoài khả năng của công nghệ hiện nay.

Các sao lùn đỏ chiếm tới 75% số ngôi sao trong dải Ngân hà nên khả năng tồn tại của nhiều hành tinh hycean trong vũ trụ là rất lớn. Điều này khiến giới khoa học kỳ vọng rằng sự sống có thể phổ biến hơn trên các thế giới đại dương hycean so với các hành tinh giống Trái đất như con người từng nghĩ.

Không rõ liệu những đại dương đó có thực sự thích hợp cho sự sống. Mặc dù khí quyển hydro có thể giữ cho nước không bay hơi, môi trường bên dưới có thể quá nóng hoặc không ổn định để sự sống như chúng ta biết có thể phát triển. Tuy vậy, nếu metyl halide hoặc các khí sinh học tương tự được phát hiện, đó sẽ là một bằng chứng gián tiếp nhưng mạnh mẽ về khả năng tồn tại sự sống ở một nơi ngoài Trái đất.

Hoàng Vũ

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/hanh-tinh-dai-duong-hycean-ung-vien-sang-gia-cho-su-song-trong-vu-tru-231015.html