Cánh cửa nhìn ra vũ trụ
Cuộc tìm kiếm các ngoại hành tinh quay quanh quĩ đạo các ngôi sao trong vũ trụ đã mở ra một nhóm các thế giới bên ngoài hành tinh chúng ta đang sống. Tính đến nay, trên 3.700 ngoại hành tinh đã được khám phá, nhưng chúng cũng có thể còn có những bạn đồng hành mà chúng ta chưa biết.
Kể từ lần khám phá các hành tinh ngoài hệ mặt trời đầu tiên được xác nhận cách đây 20 năm, chúng ta đã biết rằng các vì sao hàng xóm của Trái đất không phải là duy nhất trong vũ trụ.
Nhưng giờ đây biên giới của sự khám phá lại đang dịch chuyển một lần nữa, bởi nơi nào có hành tinh thì nơi đó có mặt trăng. Các mặt trăng này có thể giống trái đất một cách đáng ngạc nhiên.
Tại sao lại là các mặt trăng?
Cho đến nay, các nhà khoa học quan tâm đến các thế giới có thể nuôi dưỡng sự sống ngoài hệ mặt trời đã và đang tập trung vào các hành tinh giống Trái đất.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu các thế giới này không xoay quanh quỹ đạo ngôi sao của chúng, mà thay vào đó là một hành tinh khác?
Một nhóm các nhà nghiên cứu, đến từ Trường ĐH Nam Quensland của Australia, dự định sẽ kiểm tra khả năng này, thông qua việc khảo sát khu vực có thể nuôi dưỡng sự sống của hệ thống hành tinh quan sát được bằng kính viễn vọng Kepler của Nasa.
Còn được biết đến với tên gọi khu vực Goldilocks, đây là khu vực quanh một ngôi sao mà nơi nước ở thể lỏng có thể tồn tại trên bề mặt của hành tinh.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, số lượng mặt trăng dự đoán quay quanh quỹ đạo các hành tinh khổng lồ trong các khu vực này có thể vượt xa các hành tinh có địa hình đá giống Trái đất. Điều này có thể khiến chúng trở thành môi trường tiềm năng nhất cho sự sống.
“Nếu xét số lượng dự kiến các mặt trăng trong khu vực có thể sinh sống của hành tinh ngôi sao, rất có thể những dấu hiệu đầu tiên của sự sống đã được tìm thấy ngoài hệ mặt trời. Nếu điều đó là thật, thì dấu hiệu của sự sống cũng có thể được tìm thấy ở mặt trăng, chứ không phải hành tinh giống Trái đất” - Michelle Hill, tác giả chính của nhóm nghiên cứu, nói với BBC News.
 |
| Ở trong khu vực sinh sống được có thể thay đổi đáng kể bề mặt của hành tinh |
Tín hiệu có thể là từ ngoại mặt trăng đầu tiên
Tất nhiên, việc tìm ra các ngoại mặt trăng này là cực kỳ khó khăn. Trên thực tế, chưa ai dám khẳng định đã phát hiện ra chúng.
“Khu vực có thể nuôi dưỡng sự sống dường như đang nằm ngoài khả năng phát hiện của loại người. Với các phương pháp hiện tại, phát hiện ra các hành tinh đó đã đủ khó, nói gì đến các mặt trăng” - TS Stephen Kane thuộc UC Riverside, một thành viên nhóm nghiên cứu, giải thích.
TS David Kipping, người phụ trách nhóm nghiên cứu ở Trường ĐH (Mỹ) quan tâm đến ý tưởng về các ngoại mặt trăng từ khi ông còn là một SV.
“Không có nhiều người trong chúng ta tìm kiếm những thứ này, nhưng tôi tin chắc ngay khi chúng tôi bắt đầu, sẽ có nhiều người muốn tham gia” - ông nói với BBC.
“Khi cố gắng hiểu rằng những ngoại mặt trăng như thế này rất phổ biến, sẽ mang lại cho chúng ta cảm giác hệ mặt trời độc đáo như thế nào”.
Lý giải sự hình thành của các mặt trăng
Hầu hết, các mặt trăng được cho là hình thành từ những thành phần còn sót lại của hành tinh mẹ.
Trong hệ mặt trời của chúng ta, gia đình mặt trăng đông đúc của sao Mộc có thể được hình thành từ việc tích tụ các vật liệu khi hành tinh còn trẻ.
Mặt trăng cũng có thể khởi đầu chỉ là các hành tinh lùn, hoặc tiểu hành tinh quanh quanh quĩ đạo ngôi sao của chúng, sau đó nó mới được hút bởi các hành tinh có lực hấp dẫn lớn hơn nhiều.
Điều này đúng với trường hợp của Triton, mặt trăng quanh ngược lại quĩ đạo của hành tinh chủ Neptune, trong khi trước đó nó có thể đã nằm trong vành đai Kuiper - một khu vực xa xôi trong hệ mặt trời phía ngoài quĩ đạo.
Còn đối với mặt trăng của Trái đất, phần lớn giả thuyết đều thống nhất rằng nó được hình thành nhờ lực tác động khổng lồ, khi một hành tinh lớn va chạm với Trái đất thời kỳ sơ khai hàng tỷ năm trước, và chính những mảnh vụn thu được đã tạo nên mặt trăng.
Trái đất và mặt trăng thực ra là một cặp đôi không bình thường trong hệ mặt trời.
“Kích thước của mặt trăng thật khổng lồ so với trái đất. Thật khó mà biết chắc chắn liệu đó là do “qui tắc ngón tay cái”, “qui tắc kinh nghiệm”, hay đây là trường hợp hoàn toàn ngoại lệ trong vũ trụ” - TS Kipping nêu vấn đề.
 |
| Sao Mộc kéo và làm căng hành tinh nhỏ Io, gây ra nhiệt làm phun trào các núi lửa ở đó |
Điều khiến mặt trăng sẽ trở thành ngôi nhà tốt
“Bạn tất nhiên có thể có một hành tinh khổng lồ, gồm các mặt trăng có cùng kích thước và khối lượng giống như sao hỏa chẳng hạn, vì vậy nó sẽ tạo ra nhiều điều kiện nuôi dưỡng sự sống hơn” - TS Kane nói.
Môi trường khí quyển cũng có thể giúp gia tăng đáng kể khả năng duy trì sự sống. Các hành tinh mặt trăng cũng cần đạt tới một kích cỡ nhất định để có thể chứa môi trường này.
“Một trong những tác động lớn lên khả năng duy trì bầu khí quyển của hành tinh là khoảng cách từ nó đến ngôi sao, bởi vì ngôi sao sẽ sản sinh ra cái mà chúng ta gọi là gió mặt trời. Thứ đó sẽ làm xói mòn bầu khí quyển” - ông phân tích thêm.
Từ trường của hành tinh có thể bảo vệ các mặt trăng của nó thoát khỏi gió mặt trời khắc nghiệt. Nhưng nếu quá gần, nó lại có thể phá hủy mặt trăng của mình, như trường hợp đang diễn ra giữa sao Mộc với hành tinh nhỏ Io. Cần biết rằng một hành tinh có kích cỡ bằng sao Mộc cách xa hành tinh ngôi sao của nó tương tự khoảng cách từ Trái đất đến mặt trời.
Ngoài nước, để duy trì sự sống còn cần cả năng lượng, thứ có thể được cung cấp thông qua lực hút hấp dẫn của hành tinh lên mặt trăng, giống như trường hợp của hành tinh núi lửa Io. Tóm lại, rất phức tạp để hội tụ đủ yếu tố cho sự sống có thể tồn tại. Do đó, việc tìm kiếm một hành tinh có môi trường tương tự như Trái đất mới khó khăn đến thế.
Thực tế, nhóm của TS Kippinng đã nhận ra ngoại hành tinh Kepler 1625b là một ứng cử viên tiềm năng nơi thu hút các ngoại mặt trăng, nhưng họ vẫn chưa thể chắc chắn về phát hiện của mình.
 |
| Ngoại hành tinh Kepler 1625b có thể chứa mặt trăng mang dấu hiệu sự sống |
Không thể hứa hẹn được điều gì
Ít nhất là vào lúc này, không có bất cứ nhà khoa học nào dám khẳng định mình đã hoặc sẽ tìm thấy điều gì đó gần với thứ họ chờ đợi. Lẽ đơn giản, việc tìm thấy thậm chí chỉ là dấu hiệu của sự sống trên ngoại mặt trăng sẽ cực kỳ khó khăn, do đó tất cả các dấu hiệu được công bố cũng chỉ là giả thiết về một khả năng có thể mà thôi.
“Trong hệ mặt trời, chúng ta không biết liệu mặt trăng băng giá có sự sống bên dưới bề mặt hay không. Và rất, rất khó để đánh giá điều gì đang diễn ra phía dưới bề mặt băng giá của các hành tinh thậm chí ngay cả khi chúng ta có sống ngay bên cạnh chúng, nói gì đến việc chúng ta đang cố gắng làm điều đó từ khoảng cách xa bằng nhiều năm ánh sáng” - TS Kipping chỉ rõ thực tế.
Trước những thách thức như vậy, GS Giovanna Tinetti, một nhà nghiên cứu ngoại hành tinh danh tiếng đến từ Trường ĐH London (Anh) tin rằng điều nên làm là giữ một thái độ cởi mở.
“Tôi nghĩ chúng ta cần phải có thái độ cởi mở đối với vấn đề về nơi có thể nuôi dưỡng sự sống. Không nên khăng khăng giữ quan điểm rằng mình cần phải có một hành tinh lớn giống như Trái đất, có cùng khoảng cách so với mặt trời và quanh quanh ngôi sao giống y hệt mặt trời” - GS Tinetti đưa ra lời khuyên.
