Tồn tại sự sống trên ngoại hành tinh K2-18b?

Phát hiện không chắc chắn

Ngoại hành tinh gây tranh cãi, được gọi với tên K2-18b, là một thế giới ấm áp, đầy nước với bầu khí quyển hydro. Cách Trái đất khoảng 120 năm ánh sáng, K2-18b nằm trong vùng có thể ở được xung quanh ngôi sao chủ của nó, nơi nhiều khả năng có nước ở dạng lỏng. Do đó, nhiều ý kiến cho rằng, có khả năng tồn tại sự sống trên hành tinh này.

Cuối năm 2023, các nhà nghiên cứu tiết lộ dường như đã nhìn thấy một phân tử “sự sống” trên hành tinh đó. Kể từ đó, sự suy đoán và tò mò ngày càng tăng về những gì có thể coi là dấu hiệu của sự sống ở một thế giới khác. Tuy nhiên, các nhà khoa học cảnh báo rằng, phát hiện này “không chắc chắn” và cần phải nghiên cứu thêm để xác nhận những gì đang diễn ra trên hành tinh đó.

Thế giới xa xôi này đã gây chú ý vào năm ngoái, sau khi các quan sát bằng thiết bị Quang phổ hấp thụ cận hồng ngoại (NIRSpec) của Kính thiên văn Không gian James Webb (JWST) cho thấy dấu vết có thể có của một loại khí được tạo ra sinh học, gọi là dimethyl sulfide (DMS) trong bầu khí quyển của hành tinh.

Trên Trái đất, hóa chất này được biết là chỉ có nguồn gốc từ các sinh vật biển cực nhỏ, chẳng hạn như thực vật phù du. Từ đó, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, các đại dương K2-18b cũng đang tồn tại sự sống. Tuy nhiên, phát hiện này đi kèm với những cảnh báo, chủ yếu dựa trên sự mờ nhạt của các tín hiệu hóa học khi được nhìn thấy ở khoảng cách cực xa so với Trái đất.

Hy vọng về sự sống

Shang-Min Tsai - nhà khoa học dự án tại Trường Đại học California, Riverside (Mỹ) cho biết: “Tín hiệu DMS từ kính thiên văn Webb không mạnh lắm và chỉ hiển thị theo một số cách nhất định khi phân tích dữ liệu. Chúng tôi muốn biết liệu mình có chắc chắn hay không”.

Nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn, tiếp tục thúc đẩy khám phá này. Thực tế là, DMS được sản xuất hữu cơ biến mất nhanh chóng trong bầu khí quyển Trái đất, trước khi nó có thể tích tụ với số lượng lớn.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng máy tính để mô hình hóa liệu DMS có thể đạt đến mức có thể phát hiện được trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh giàu hydro hay không.

Nhóm nghiên cứu xác định rằng, DMS có thể đạt đến mức có thể phát hiện được, miễn là các sinh vật giả định trong đại dương của K2-18b thải ra DMS nhiều gấp 20 lần so với sinh vật phù du trên Trái đất.

Nhà khoa học Tsai nói thêm rằng, mọi thứ khác mà chúng ta biết về K2-18b đều khiến hành tinh này trở thành “một môi trường lý tưởng để tìm thấy sự sống”. Tuy nhiên, nghiên cứu của nhóm cũng phát hiện ra rằng, rất khó có khả năng JWST có thể tách tín hiệu DMS khỏi các loại khí quyển khác, phổ biến hơn ở các bước sóng cụ thể mà nó đã kiểm tra bằng NIRSpec. “Tín hiệu trùng lặp mạnh mẽ với khí metan. Chúng tôi nghĩ rằng, việc tách DMS khỏi khí metan nằm ngoài khả năng của thiết bị này”, nhà nghiên cứu Tsai nói.

Nói một cách đơn giản, có thể có các hợp chất sinh học trong bầu khí quyển của K2-18b và sự sống dồi dào trong các đại dương của nó. Tất nhiên, metan cũng là một dấu hiệu sự sống tiềm năng nhưng yếu hơn, và chúng ta vẫn cần có dimethyl sulfide, thứ chỉ có được khi sinh vật đang sống tạo ra.

Vậy nên, nghiên cứu mới đem đến một tin buồn trong nỗ lực xác định khả năng sống được của siêu Trái đất đại dương này. Tuy nhiên, JWST có lẽ đã không phát hiện ra những dấu hiệu này.

Các tác giả nghiên cứu cho biết, tin vui là JWST có một thiết bị khác trên tàu - Thiết bị hồng ngoại tầm trung (MIRI) - có khả năng phát hiện phạm vi bước sóng rộng hơn. Đồng thời, có thể phù hợp hơn nhiều để phân tích DMS từ khí metan. Các quan sát tiếp theo về K2-18b sử dụng MIRI đã được lên kế hoạch cho năm nay và dự kiến có kết quả khoa học trước cuối năm.

K2-18b là một hành tinh có bán kính gấp 2,2 lần Trái đất và nặng gấp 8 lần, nằm trong “vùng sự sống” của một ngôi sao lùn đỏ trong chòm Sư Tử, cách chúng ta 111 năm ánh sáng. Không giống như sự kết hợp giữa Trái đất và Mặt trời, ngôi sao mẹ của K2-18b là một sao lùn đỏ có khối lượng thấp, điều này có nghĩa là

K2-18b ở rất gần ngôi sao mẹ. Các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng chỉ mất 33 ngày Trái đất để K2-18b quay quanh ngôi sao mẹ, điều đó có nghĩa là một năm trên K2-18b chỉ tương đương với 33 ngày trên Trái đất.

Một thông tin khác liên quan đến những phát hiện về sự sống ngoài Trái đất là một nghiên cứu mới đã tiết lộ chuyển động trượt cạnh nhau dọc theo các “sọc hổ” đặc biệt trên Mặt trăng Enceladus của sao Thổ có liên quan đến các tia tinh thể băng phun ra từ lớp vỏ băng giá của nó.

Những phát hiện này có thể giúp xác định các đặc điểm của đại dương dưới bề mặt sao Thổ. Điều này làm dấy lên những nghi ngờ và câu hỏi rằng, liệu Enceladus có thuận lợi cho sự sống hay không.

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Khoa học địa chất tự nhiên cho rằng, Enceladus, với đại dương toàn cầu bị chôn vùi, có thể là mục tiêu hàng đầu để tìm kiếm sự sống ở những nơi khác trong Hệ Mặt trời. Hiện tại, kết luận của nhóm nghiên cứu dựa trên mô phỏng máy tính và cần được xác nhận bằng các quan sát thực tế.

Trên thực tế, nhiều nhà khoa học tin rằng mặc dù sự sống ngoài Trái đất là phổ biến trong vũ trụ nhưng không có nhiều dạng sống thực sự thoát khỏi sự sống cấp thấp và trở thành nền văn minh thông minh tiên tiến.

Điều đó cũng giống việc phải mất rất nhiều thời gian để rất nhiều dạng sống trên Trái đất ra đời. Vì vậy, khi nền văn minh nhân loại đạt tới trình độ công nghệ có thể đi đến K2-18b trong tương lai, rất có thể con người sẽ nhìn thấy một thế giới nước với những sự sống đơn giản thay vì một ngoại hành tinh có nền văn minh và sở hữu công nghệ tiên tiến.