Kính viễn vọng của NASA tìm kiếm oxy trên các ngoại hành tinh thế nào?

Một cách tiếp cận mới để phát hiện oxy trong khí quyển của các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta có thể hỗ trợ cho việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Riverside đã phát triển một kỹ thuật mới sẽ sử dụng Kính thiên văn không gian James Webb của NASA (JWST), dự kiến ra mắt vào năm 2021 để nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, theo báo cáo mới.

Oxy rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất và được tạo ra bởi các sinh vật sử dụng quang hợp để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Việc tìm kiếm oxy trong khí quyển của các ngoại hành tinh có thể cung cấp bằng chứng cho thấy sự sống cũng tồn tại trên những thế giới xa xôi đó, các nhà nghiên cứu cho biết. Tuy nhiên, oxy cũng có thể tích lũy trong bầu khí quyển của một hành tinh hoàn toàn không có sự sống.

"Oxy là một trong những phân tử thú vị nhất để phát hiện vì mối liên hệ của nó với sự sống, nhưng chúng ta không biết liệu sự sống có phải là nguyên nhân duy nhất liên quan tới sự tồn tại oxy trong khí quyển hay không", Edward Schwieterman, đồng tác giả của nghiên cứu và một nhà sinh vật học tại UC Riverside cho biết trong một tuyên bố. "Kỹ thuật này sẽ cho phép chúng ta tìm thấy oxy trong các hành tinh cả sống và chết".

Sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb, các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm các mẫu ánh sáng trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh. Khi các phân tử oxy va chạm, sự kiện này tạo ra tín hiệu mạnh ngăn chặn các phần quang phổ ánh sáng hồng ngoại khỏi kính viễn vọng.

Có những điều kiện trong đó các phân tử oxy có thể có mặt trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh không lưu trữ sự sống. Ví dụ, một hành tinh nằm gần ngôi sao chủ của nó hoặc tiếp xúc với nhiều ánh sáng sao sẽ có bầu không khí ấm hơn. Nếu có các đại dương trên bề mặt hành tinh, bầu khí quyển của nó có thể trở nên bão hòa với hơi nước khi nhiệt bốc hơi các đại dương, các nhà nghiên cứu cho biết.

Bức xạ cực tím mạnh từ ngôi sao sau đó sẽ phá vỡ các phân tử nước trong khí quyển, tạo ra hydro và oxy nguyên tử. Trong khi các nguyên tử hydro đủ nhẹ để chúng thoát ra ngoài không gian, các phân tử oxy sẽ bị bỏ lại. Theo thời gian, quá trình này có thể khiến một ngoại hành tinh có bầu không khí oxy dày, Schwieterman nói trong một tuyên bố.