Tiêu chuẩn khoa học về sự sống ngoài hành tinh có cần cao hơn?

12 giờ trướcBài gốc

Theo Space, cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất từ lâu đã dao động giữa tò mò khoa học, sự mê hoặc của công chúng và hoài nghi hoàn toàn. Gần đây, các nhà khoa học tuyên bố đã tìm thấy "bằng chứng mạnh mẽ nhất" về sự sống trên một hành tinh xa xôi, một thế giới bên ngoài hệ Mặt trời.

Những tiêu đề hoành tráng thường hứa hẹn bằng chứng rằng con người không đơn độc, nhưng các nhà khoa học vẫn thận trọng. Liệu sự thận trọng này có độc nhất trong lĩnh vực sinh học thiên văn? Thực tế, những đột phá khoa học lớn hiếm khi được chấp nhận nhanh chóng.

Các định luật chuyển động và trọng lực của Newton, thuyết kiến tạo mảng của Wegener, và biến đổi khí hậu do con người gây ra, tất cả đều phải đối mặt với sự xem xét kéo dài trước khi đạt được sự đồng thuận.

Bản chất của việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất đòi hỏi các tuyên bố phi thường phải đi kèm với bằng chứng đặc biệt thuyết phục. Trong quá trình này, đã từng xuất hiện những bằng chứng mang tính đột phá, như các tuyên bố về dấu hiệu sinh học trong khí quyển sao Kim hoặc phát hiện của tàu thăm dò NASA về "những đốm báo", dấu hiệu tiềm năng cho hoạt động vi sinh vật từng tồn tại trên một tảng đá sao Hỏa.

Cả hai câu chuyện đều tạo ra sự phấn khích của công chúng xung quanh ý tưởng rằng chúng ta có thể đã tiến gần hơn một bước để tìm ra sự sống ngoài hành tinh. Nhưng khi xem xét kỹ hơn, các quá trình phi sinh học hoặc phát hiện sai lệch trở thành những lời giải thích có khả năng hơn.

Phát hiện đầy hứa hẹn

Trong trường hợp của hành tinh ngoài hệ mặt trời K2-18 b, các nhà khoa học làm việc với dữ liệu từ kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã công bố việc phát hiện các khí trong khí quyển hành tinh như mê tan, carbon dioxide, và quan trọng hơn, hai hợp chất được gọi là dimethyl sulphide (DMS) và dimethyl disulphide (DMDS). Trên Trái đất, DMS/DMDS được sản xuất độc quyền bởi các sinh vật sống.

Một minh họa cho thấy hành tinh ngoài hệ Mặt trời K2-18b trông như thế nào - Ảnh: Wikimedia Commons

Sự hiện diện của chúng, nếu được xác nhận chính xác với số lượng lớn, sẽ gợi ý về sự sống vi sinh vật. Các nhà nghiên cứu thậm chí còn cho rằng có 99,4% xác suất rằng việc phát hiện những hợp chất này không phải là sự tình cờ - con số này, với các quan sát lặp lại, có thể đạt đến tiêu chuẩn vàng cho độ chắc chắn thống kê trong khoa học. Đây là con số được gọi là "five sigma", tương đương với khoảng một phần triệu cơ hội rằng những phát hiện này là ngẫu nhiên.

Vậy tại sao cộng đồng khoa học chưa tuyên bố đây là khám phá về sự sống ngoài hành tinh? Câu trả lời nằm ở sự khác biệt giữa phát hiện và quy kết, và trong bản chất của bằng chứng.

JWST không trực tiếp "nhìn thấy" các phân tử. Thay vào đó, nó đo cách ánh sáng đi qua hoặc phản xạ từ khí quyển của một hành tinh. Các phân tử khác nhau hấp thụ ánh sáng theo những cách khác nhau, và bằng cách phân tích những mẫu hấp thụ này, được gọi là phổ, các nhà khoa học suy luận những hóa chất nào có khả năng hiện diện. Đây là một phương pháp ấn tượng và tinh vi nhưng cũng không hoàn hảo.

Nó dựa vào các mô hình phức tạp giả định rằng các phản ứng sinh học và điều kiện khí quyển của một hành tinh cách xa 120 năm ánh sáng. Phổ gợi ý sự tồn tại của DMS/DMDS có thể được phát hiện vì bạn không thể giải thích phổ mà không có phân tử mà bạn đã dự đoán, nhưng nó cũng có thể là kết quả của một phân tử chưa được khám phá hoặc hiểu sai.

So sánh với biến đổi khí hậu

Xét đến tầm quan trọng to lớn của việc khám phá dứt khoát về sự sống ngoài Trái đất, những giả định liên quan đến phân tích dữ liệu khiến nhiều nhà khoa học lựa chọn cách tiếp cận thận trọng. Cách tiếp cận này có thể được hiểu rõ hơn khi so sánh với một đột phá khoa học khác: quá trình phát hiện và quy kết nguyên nhân của biến đổi khí hậu do con người gây ra.

Nhà khoa học người Thụy Điển Svante Arrhenius đã lần đầu tiên ghi nhận mối liên hệ giữa nhiệt độ và sự gia tăng CO₂ vào năm 1927. Tuy nhiên, phát hiện này chỉ thực sự được quan tâm khi con người bắt đầu theo dõi đều đặn sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Cần lưu ý rằng khí quyển Trái đất có rất nhiều quá trình tự nhiên làm tăng hoặc giảm lượng CO₂, khiến việc xác định nguyên nhân trở nên phức tạp hơn. Do đó, dù mối liên hệ giữa lượng CO₂ trong khí quyển và nhiệt độ đã được xác nhận, việc xác định chính xác nguyên nhân gây ra sự gia tăng CO₂ vẫn cần được làm rõ.

Carbon tồn tại dưới ba dạng gọi là đồng vị. Một trong số đó là carbon-14, có tính phóng xạ và phân rã chậm theo thời gian. Khi các nhà khoa học phát hiện nồng độ carbon dioxide trong khí quyển tăng cao nhưng hàm lượng carbon-14 lại thấp, họ suy ra rằng lượng carbon này có nguồn gốc rất cổ xưa – quá lâu để còn giữ lại carbon-14. Điều này cho thấy nó đến từ nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ hoặc khí tự nhiên, vốn hình thành từ carbon cổ và không còn chứa carbon-14. Vì vậy, việc quy kết biến đổi khí hậu nhân tạo đã được chứng minh vượt ra ngoài nghi ngờ hợp lý, với 97% sự chấp nhận trong các nhà khoa học.

Những thách thức của việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh

Việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất, cũng như nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đều trải qua hai giai đoạn chính: phát hiện và xác định nguyên nhân. Cả hai đều đòi hỏi quá trình kiểm tra nghiêm ngặt các giả thuyết và đánh giá cẩn trọng từng bằng chứng.

Trong nghiên cứu biến đổi khí hậu, các nhà khoa học có thể thu thập dữ liệu trực tiếp từ nhiều nguồn khác nhau, cho phép họ quan sát và kiểm tra tại chỗ. Ngược lại, việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh chỉ dựa vào các quan sát lặp đi lặp lại từ các thiết bị ở khoảng cách rất xa. Trong những trường hợp như vậy, nếu có sai sót từ thiết bị hoặc phương pháp phân tích, việc sửa chữa sẽ tốn kém hơn nhiều và khó thực hiện hơn.

Ngoài ra, kiến thức về khí hậu Trái đất và tác động của khí thải từ nhiên liệu hóa thạch đã được kiểm chứng qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm từ những năm 1927 đến nay. Trong khi đó, phần lớn dữ liệu liên quan đến sự sống ngoài Trái đất đến từ các tín hiệu ở khoảng cách hàng năm ánh sáng, chỉ thông qua một thiết bị, mà không có mẫu vật thực tế để kiểm tra.

Do đó, việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất không phải vì bị áp đặt tiêu chuẩn khoa học cao hơn, mà vì nó bị giới hạn bởi việc chưa thể xác nhận các bằng chứng theo nhiều cách độc lập.

Hiện nay, những thông tin xoay quanh hành tinh K2-18b vẫn rất đáng chú ý, nhưng chưa đủ để đưa ra kết luận chắc chắn. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là nỗ lực đang dậm chân tại chỗ. Mỗi quan sát mới đều đóng góp thêm vào hiểu biết chung về vũ trụ và vị trí của con người trong đó. Cuộc hành trình tìm kiếm tiếp tục, không phải vì quá cẩn trọng, mà vì sự thận trọng đó là cần thiết và hợp lý.

Hoàng Vũ

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/tieu-chuan-khoa-hoc-ve-su-song-ngoai-hanh-tinh-co-can-cao-hon-234318.html