Câu hỏi lớn nhất của nhân loại: Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ?

Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ? Đó là câu hỏi con người đã trăn trở trong suốt lịch sử tồn tại của mình.

Con người có đơn độc trong vũ trụ?

Vào năm 1977, tờ New York Times xuất bản một bài báo với tiêu đề "Tìm kiếm kết thúc cho sự cô độc trong vũ trụ", miêu tả những nỗ lực của các nhà vật lý nhằm thu thập tín hiệu vô tuyến từ các sinh vật ngoài hành tinh. Nỗ lực có tên là Tìm kiếm trí thông minh ngoài hành tinh (SETI) vẫn trong giai đoạn đầu và những người ủng hộ nó đã cố gắng thuyết phục Quốc hội Mỹ rằng đây là một ý tưởng xứng đáng để đầu tư.

Cuộc kiếm tìm nhằm xác định liệu có bất kỳ thứ gì ngoài không gian hay không đã đạt được dấu ấn khoa học trong gần nửa thế kỷ từ khi bài báo trên được công bố. Trở lại khi đó, các nhà thiên văn học vẫn chưa thể phát hiện ra hành tinh nào nằm ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta. Hiện nay, chúng ta đã biết được Dải ngân hà chứa vô vàn thế giới khác nhau. Các đại dương trên hành tinh của chúng ta từng được cho là ngoại lệ nhưng các bằng chứng ngày nay cho thấy nhiều vệ tinh trong Hệ mặt trời tồn tại nước dưới bề mặt.

(Ảnh minh họa: NASA).

Hiểu biết của chúng ta về các môi trường mà sự sống có thể tồn tại cũng mở rộng nhờ việc phát hiện ra các sinh vật ưa cực có thể sinh sống trong những môi trường khắc nghiệt - nóng hơn, mặn hơn, nhiều axit và phóng xạ hơn, so với suy nghĩ trước đó, thậm chí bao gồm cả những sinh vật sống quanh miệng phun thủy nhiệt dưới đáy biển.

Hiện nay, chúng ta đang tiến gần hơn bao giờ hết để hiểu được các thế giới sự sống giống như hành tinh của chúng ta phổ biến như thế nào trong vũ trụ. Các công cụ mới, trong đó có học máy và trí tuệ nhân tạo có thể giúp các nhà khoa học nhìn nhận lại những nhận định trong quá khứ về những thứ cấu thành sự sống. Các công cụ tương lai sẽ phát hiện được bầu khí quyển của các hành tinh xa xôi và có thể lấy được các mẫu vật từ Hệ mặt trời của chúng ta để xem liệu chúng có chứa các chất hóa học với tỷ lệ phù hợp cho sinh vật phát triển hay không.

"Tôi nghĩ trong thời đại của mình, chúng ta có thể thực hiện được điều này. Chúng ta sẽ biết liệu có sự sống trên các hành tinh khác hay không", Ravi Kopparapu - một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA cho hay.

Trong khi con người có từ lâu đã suy đoán về những thế giới xa xôi thì hầu như không có nhiều bằng chứng thực sự được đưa ra. Các hành tinh đầu tiên quanh các ngôi sao - được gọi là các ngoại hành tinh, đã được phát hiện vào đầu những năm 1990 nhưng phải cho đến khi NASA phóng Kính thiên văn Kepler lên quỹ đạo thì các nhà thiên văn học mới hiểu chúng phổ biến như thế nào. Kepler đã theo dõi hàng trăm nghìn ngôi sao, tìm kiếm từ ánh sáng mờ nhạt của chúng để phát hiện ra các hành tinh vừa đi qua. Sứ mệnh này đã giúp tăng số lượng ngoại hành tinh được biết chỉ từ một vài lên 5.500 ngoại hành tinh,

Kepler được phát triển để hỗ trợ xác định sự phổ biến của các hành tinh giống Trái đất quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời ở khoảng cách phù hợp để nước ở thể lỏng tồn tại trên bề mặt. Trong khi chưa thể tìm thấy thế giới sự sống ngoài vũ trụ hoàn hảo như Trái đất thì các nhà nghiên cứu có thể sử dụng các phát hiện đã được tìm ra để đưa ra dự đoán về việc có bao nhiêu hành tinh có khả năng tồn tại sự sống. Ước tính phù hợp nhất hiện nay cho thấy, trong khoảng 10 - 50% ngôi sao giống Mặt trời sẽ tồn tại các hành tinh như hành tinh của chúng ta.

"Có hàng tỷ ngôi sao giống Mặt trời trong Dải Ngân hà và nếu một nửa trong số chúng có các hành tinh giống Trái đất thì có thể tồn tại hàng tỷ hành tinh đá có thể sinh sống được", Jessie Christiansen, nhà vật lý thiên văn tại Caltech ở Pasadena, California cho hay.

Cuộc săn tìm sự sống ngoài Trái đất

Việc xác định liệu các hành tinh này có thực sự chứa các sinh vật hay không là nhiệm vụ không dễ dàng. Trong khi các nhà thiên văn học muốn tập trung vào các ngôi sao giống Mặt trời thì có không ít thách thức về công nghệ. Kính thiên văn James Webb của NASA hiện theo dõi các ngôi sao nhỏ hơn, lạnh hơn và đỏ hơn Mặt trời - còn được gọi là các ngôi sao lùn mờ. Những nơi như thế này có lẽ tồn tại sự sống nhưng ở thời điểm hiện tại, không ai chắc chắn được điều gì.

Để nước tồn tại ở thể lỏng trên bề mặt, các hành tinh quanh các sao lùn M sẽ cần quay gần các ngôi sao của chúng. James Webb đang nghiên cứu Trappist-1, một sao lùn M cách chúng ta 40 năm ánh sáng với 7 hành tinh đá nhỏ. 4 trong số đó ở khoảng cách phù hợp để nước tồn tại ở thể lỏng. Hai ngoại hành tinh gần ngôi sao chủ nhất được cho là không có bầu khí quyển nhưng các nhà khoa học đang chờ đợi kết quả từ các quan sát của Kính thiên văn James Webb cho hành tinh thứ ba.

Sở dĩ các nhà khoa học quan tâm đặc biệt đến việc tìm kiếm các hành tinh quanh sao lùn M bởi chúng phổ biến hơn nhiều các ngôi sao có kích cỡ như Mặt trời.

"Nếu họ tìm thấy chúng có bầu khí quyển, điều đó sẽ làm tăng khả năng tồn tại một vùng đất có thể sinh sống trong thiên hà của chúng ta gấp 100 lần", chuyên gia Christiansen đánh giá.

Khi chúng ta tìm kiếm một hành tinh trông giống Trái đất, chúng ta sẽ muốn bắt đầu tìm kiếm các chất hóa học trên bề mặt là bằng chứng của sự sống. James Webb không đủ nhạy để làm điều đó nhưng các công cụ tương lai như: Kính thiên văn cực lớn, Kính thiên văn Magellan khổng lồ và Kính thiên văn Thirty Meter sẽ bắt đầu thu thập dữ liệu này vào những năm 2030.

Một điều đáng chú ý là gần đây James Webb đã phát hiện ra dimethyl sulfide, một phân tử trên Trái đất chỉ có thể được tạo ra bởi các các sinh vật trên một ngoại hành tinh lớn gấp Trái đất gần 9 lần và cách chúng ta 120 năm ánh sáng. Dù vậy, các kết quả vẫn chưa được xác nhận và cần được nghiên cứu thêm.

Gần như trong suốt lịch sử của con người, chúng ta tin rằng mình không đơn độc. Chúng ta lấp đầy thiên đường với các vị thần, những con quái vật và các sinh vật kỳ bí. Chỉ trong thời hiện đại, chúng ta mới bắt đầu băn khoăn về vị trí của mình trong vũ trụ. Tuy nhiên, dù có hay không tồn tại sự sống ngoài Trái đất thì vũ trụ vẫn là ngôi nhà của chúng ta. Chúng ta có thể lựa chọn đơn độc hay chấp nhận vẻ đẹp đó và đặt câu hỏi về mọi thứ quanh mình.

• Tảng đá màu xanh biếc bí ẩn khiến các nhà khoa học đau đầu
• Một trong những loài cô đơn nhất trên Trái Đất, sống ở 2.800m dưới lòng đất và tồn tại nhờ năng lượng phóng xạ
• Nhân loại vừa chứng kiến trận chiến ngoài không gian đầu tiên?