Một trong những câu hỏi sâu sắc nhất mà chúng ta có thể hỏi về vũ trụ của chúng ta là liệu sự sống có tồn tại “ngoài kia” hay không. Nói một cách phổ biến hơn, nhiều người tự hỏi liệu “họ” đã đến thăm hành tinh của chúng ta chưa? Đó là những câu hỏi hay, nhưng trước khi các nhà khoa học có thể trả lời, họ cần phải tìm kiếm những thế giới có thể tồn tại sự sống.
Kính viễn vọng Kepler của NASA là một công cụ săn tìm hành tinh được thiết kế đặc biệt để tìm kiếm các thế giới quay quanh các ngôi sao xa xôi. Trong nhiệm vụ chính của mình, nó đã khám phá ra hàng ngàn thế giới có thể có cư trú “ngoài kia” và cho các nhà thiên văn thấy rằng các hành tinh khá phổ biến trong thiên hà của chúng ta. Tuy nhiên, điều đó có nghĩa là có hành tinh nào trong số chúng thực sự có thể ở được không? Hay tốt hơn là sự sống thực sự tồn tại trên bề mặt của chúng?
Ứng cử viên hành tinh
Trong khi phân tích dữ liệu vẫn đang được tiến hành, kết quả từ sứ mệnh Kepler đã tiết lộ hàng nghìn ứng cử viên hành tinh. Hơn ba nghìn hành tinh đã được xác nhận là hành tinh, và một số trong số chúng đang quay quanh ngôi sao chủ của chúng trong cái gọi là “khu vực có thể sinh sống”. Đó là một khu vực xung quanh ngôi sao, nơi nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt của một hành tinh đá.
Những con số đáng khích lệ nhưng cũng chỉ phản ánh một phần nhỏ bầu trời. Đó là bởi vì Kepler không khảo sát toàn bộ thiên hà mà chỉ khảo sát một phần trăm bầu trời. Và thậm chí sau đó, dữ liệu của nó chỉ cho thấy một phần nhỏ các hành tinh có thể tồn tại trên khắp thiên hà.
Khi dữ liệu bổ sung được tích lũy và phân tích, số lượng ứng viên sẽ tăng lên. Ngoại suy ra phần còn lại của thiên hà, các nhà khoa học ước tính rằng Dải Ngân hà có thể chứa tới 50 tỷ hành tinh, 500 triệu hành tinh trong số đó có thể nằm trong vùng sinh sống của các ngôi sao của chúng. Đó là rất nhiều hành tinh để khám phá!
Và tất nhiên, điều này chỉ dành cho thiên hà của chúng ta. Có hàng tỉ tỉ thiên hà nữa trong vũ trụ. Thật không may, chúng ở rất xa nên chúng ta khó có thể biết được sự sống có tồn tại bên trong chúng hay không. Tuy nhiên, nếu các điều kiện đã chín muồi cho sự sống trong khu vực lân cận vũ trụ của chúng ta, thì rất có thể nó có thể xảy ra ở một nơi khác, nếu có đủ vật liệu và thời gian.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là những con số này cần phải được cân nhắc kỹ lưỡng. Không phải tất cả các ngôi sao đều được tạo ra như nhau, và hầu hết các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta đều tồn tại trong các khu vực có thể không phù hợp với sự sống.
Tìm kiếm Hành tinh trong “Vùng có thể sinh sống được trong thiên hà”
Thông thường, khi các nhà khoa học sử dụng từ “vùng có thể sinh sống”, họ đang đề cập đến một vùng không gian xung quanh một ngôi sao nơi một hành tinh có thể duy trì nước ở dạng lỏng, có nghĩa là hành tinh này không quá nóng cũng không quá lạnh. Tuy nhiên, nó cũng phải chứa sự pha trộn cần thiết của các nguyên tố và hợp chất nặng để cung cấp các khối xây dựng cần thiết cho sự sống.
Một hành tinh chiếm giữ “Goldilocks spot” “vừa phải” cũng phải không bị bắn phá bởi lượng bức xạ năng lượng rất cao (tức là tia X và tia gamma). Những thứ đó sẽ cản trở nghiêm trọng đến sự phát triển của các dạng sống cơ bản như vi khuẩn. Ngoài ra, hành tinh có lẽ không nên ở trong một khu vực quá đông đúc sao, vì hiệu ứng hấp dẫn có thể ngăn cản các điều kiện có lợi cho sự sống. Đó là lý do mà không nhiều khả năng có những thế giới ở trung tâm của các cụm sao cầu.
Vị trí của một hành tinh trong thiên hà cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng chứa đựng sự sống của nó. Để thỏa mãn điều kiện nguyên tố nặng, một thế giới phải gần trung tâm thiên hà một cách hợp lý (tức là không gần rìa thiên hà). Tuy nhiên, các phần bên trong của thiên hà cũng có thể có các ngôi sao siêu lớn sắp chết. Do bức xạ năng lượng cao từ các siêu tân tinh gần như liên tục, khu vực đó có thể gây nguy hiểm cho các hành tinh có sự sống.
Khu vực có thể sinh sống trong thiên hà
Các nhánh xoắn ốc là một bước khởi đầu tốt, nhưng chúng có thể được cư trú bởi rất nhiều sao siêu tân tinh hoặc các đám mây khí và bụi nơi các ngôi sao mới đang hình thành. Vì vậy, các vùng giữa các nhánh xoắn ốc có hơn một phần ba đường ra, nhưng không quá gần với mép.
Trong khi gây tranh cãi, một số ước tính đặt “Vùng có thể sống được trong thiên hà” này ở mức dưới 10% diện tích thiên hà. Hơn nữa, với quyết tâm của chính mình, khu vực này rõ ràng là nghèo sao; hầu hết các ngôi sao của thiên hà trong mặt phẳng nằm trong phần phình ra (một phần ba bên trong của thiên hà) và trong các cánh tay. Vì vậy, chúng ta có thể chỉ còn lại 1% các ngôi sao của thiên hà có thể hỗ trợ các hành tinh có sự sống. Và nó có thể ít hơn, thậm chí ít hơn nhiều.
Vậy Sự Sống Trong Thiên Hà Của Chúng Ta Có Khả Năng Như Thế Nào?
Tất nhiên, điều này đưa chúng ta trở lại Phương trình của Drake – một công cụ hơi mang tính suy đoán nhưng thú vị để ước tính số lượng các nền văn minh ngoài hành tinh trong thiên hà của chúng ta. Con số đầu tiên mà phương trình dựa trên chỉ đơn giản là tốc độ hình thành sao của thiên hà của chúng ta. Nhưng nó không tính đến nơi những ngôi sao này hình thành, một yếu tố quan trọng khi xét đến thực tế là hầu hết các ngôi sao mới sinh ra đều nằm ngoài vùng có thể sinh sống được.
Đột nhiên, sự giàu có của các ngôi sao, và do đó là các hành tinh tiềm năng, trong thiên hà của chúng ta dường như khá nhỏ khi xem xét tiềm năng cho sự sống. Vậy điều này có ý nghĩa gì đối với việc tìm kiếm của chúng ta về sự sống? Điều quan trọng cần nhớ là dù sự sống có thể xuất hiện khó khăn đến đâu, thì nó đã làm như vậy ít nhất một lần trong thiên hà này. Vì vậy, vẫn có hy vọng rằng nó có thể, và đã xảy ra ở những nơi khác. Chúng ta chỉ cần phải tìm ra nó.
John P. Millis, Ph.D; Carolyn Collins Petersen.
