Việc tìm kiếm các hành tinh có sự sống ngoài Hệ Mặt Trời là một trong những nhiệm vụ tham vọng nhất của thiên văn học hiện đại. Với sự giúp đỡ của các kính viễn vọng vũ trụ như Kepler và TESS, các nhà khoa học đã phát hiện hàng nghìn hành tinh ngoài hành tinh. Trong số đó, một số hành tinh nổi bật, nằm trong所谓的 "vùng khả thi" - khu vực xung quanh ngôi sao, nơi điều kiện cho phép nước tồn tại ở dạng lỏng trên bề mặt hành tinh, được coi là điều kiện quan trọng để có sự sống như chúng ta biết.

Điều kiện khả thi và "siêu hành tinh"

Bên cạnh việc nằm trong vùng khả thi, các nhà thiên văn học cũng xem xét các yếu tố khác. Một yếu tố quan trọng là loại hành tinh: những hành tinh đá, tương tự như Trái Đất, nhận được sự chú ý nhiều hơn so với các hành tinh gas khổng lồ. Cũng được đánh giá là độ ổn định của ngôi sao chủ và sự có mặt của khí quyển. Một loại đối tượng đặc biệt gây sự chú ý là "siêu hành tinh", những hành tinh có khối lượng vượt qua Trái Đất nhưng nhỏ hơn nhiều so với các hành tinh gas khổng lồ. Chúng có thể có lực hấp dẫn mạnh hơn, giữ khí quyển dày đặc, và địa chất hoạt động, thúc đẩy sự tuần hoàn chất.

Hệ thống TRAPPIST-1: bảy hành tinh xung quanh một sao đỏ

Một trong những hệ thống đầy hứa hẹn nhất là TRAPPIST-1, nằm cách chúng ta khoảng 40 năm ánh sáng. Bao quanh một sao đỏ lạnh là bảy hành tinh đá, tương tự như Trái Đất. Ba trong số đó - TRAPPIST-1e, f và g - nằm trong vùng khả thi. Đây là một phòng thí nghiệm độc đáo cho nghiên cứu so sánh hành tinh, cho phép nghiên cứu các hành tinh với điều kiện tiềm năng khác nhau trong một hệ thống. Tuy nhiên, sự sống ở sao đỏ đối mặt với những thách thức: những ngôi sao này thường bùng nổ, phóng thích các tia ultra-violet mạnh lên các hành tinh. Ngoài ra, do sự hấp dẫn thủy triều, những hành tinh này, có thể, luôn quay một mặt về ngôi sao, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ cực kỳ giữa bán cầu ngày và đêm.

Proxima Centauri b: láng giềng gần nhất

Exoplanet gần nhất với chúng ta được biết đến là Proxima Centauri b, cách chỉ 4,24 năm ánh sáng trong hệ thống ngôi sao gần nhất với Mặt Trời. Hành tinh đá này cũng quay quanh một sao đỏ và nằm trong vùng khả thi. Phát hiện của nó đã trở thành một sự kiện lớn, nhưng điều kiện trên hành tinh này, có thể, rất khắc nghiệt. Ngôi sao Proxima Centauri nổi tiếng với sự hoạt động bùng nổ cao, có thể dẫn đến sự mài mòn khí quyển hành tinh và sự tác động của bức xạ mạnh lên bề mặt. Vấn đề về việc hành tinh có thể duy trì khí quyển và từ trường để bảo vệ khỏi bức xạ vẫn còn mở.

Kepler-186f: hành tinh tương tự Trái Đất đầu tiên trong vùng khả thi

Hành tinh được phát hiện bởi kính viễn vọng Kepler là Kepler-186f trở thành hành tinh đá đầu tiên có kích thước tương tự Trái Đất được phát hiện trong vùng khả thi của ngôi sao của nó. Nó quay quanh một sao đỏ, lạnh và nhỏ hơn nhiều so với Mặt Trời. Kích thước của nó, chỉ lớn hơn 10% so với Trái Đất, cho phép với một khả năng cao giả định rằng nó có tính chất đá. Mặc dù nó nằm trong vùng khả thi, lượng năng lượng mà nó nhận được từ ngôi sao của nó chỉ bằng một phần ba so với lượng năng lượng mà Trái Đất nhận được từ Mặt Trời, đặt nó ở mép ngoài, lạnh hơn của vùng này. Điều này có thể có nghĩa là điều kiện trên bề mặt của nó giống như Mars hơn là Trái Đất.

Nghiên cứu trong tương lai: tìm kiếm các dấu hiệu sinh học

Phát hiện các hành tinh trong vùng khả thi chỉ là bước đầu tiên. Nhiệm vụ chính trong tương lai, sẽ đặt lên vai các kính viễn vọng thế hệ mới như James Webb và các trạm quan sát đang được lên kế hoạch, là phân tích khí quyển của chúng. Các nhà thiên văn học sẽ tìm kiếm các dấu hiệu sinh học - các dấu hiệu hóa học có thể chỉ ra sự có mặt của sự sống. Điều này bao gồm oxy, ozon, metan và các kết hợp của chúng, được sản xuất tích cực bởi các quá trình sinh học trên Trái Đất. Phát hiện sự không cân bằng hóa học này trong khí quyển của hành tinh xa xôi sẽ trở thành một luận điểm mạnh, mặc dù không phải là không thể, về sự có mặt của sự sống. Như vậy, thiên văn học hiện đại đang chuyển từ việc đếm hành tinh sang việc phân tích sâu sắc chúng, dần dần tiến gần đến câu trả lời cho một trong những câu hỏi cơ bản nhất của nhân loại: chúng ta có phải là những người duy nhất trong vũ trụ không?

Permanent link to this publication: