Dấu Hiệu Sự Sống Ngoài Hành Tinh Có Thể Ẩn Trong Những Loại Khí Này

Bối cảnh nghiên cứu: Tìm sự sống theo cách hoàn toàn mới

Trong nhiều thập kỷ, việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất chủ yếu xoay quanh các “dấu hiệu quen thuộc” như oxy hay methane – những khí gắn liền với sinh học trên Trái Đất. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới từ University of California, Riverside cho thấy cách tiếp cận này có thể đang bỏ sót những dạng sống hoàn toàn khác biệt.

Công trình được công bố trên Astrophysical Journal Letters đề xuất rằng dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh có thể ẩn trong các loại khí hiếm khi được chú ý, đặc biệt là methyl halides – nhóm khí chứa carbon, hydro và các nguyên tố halogen như clo hoặc brom. Trên Trái Đất, những khí này chủ yếu do vi khuẩn, tảo biển, nấm và một số loài thực vật tạo ra.

Điểm mấu chốt của nghiên cứu là: nếu sự sống ngoài Trái Đất không giống con người hay sinh vật Trái Đất, thì dấu hiệu hóa học của nó cũng không nên bị giới hạn bởi “chuẩn Trái Đất”.

Hành tinh Hycean – nơi sự sống “kỳ lạ” có thể tồn tại

Một thách thức lớn trong thiên văn học hiện nay là các hành tinh giống Trái Đất quá nhỏ và mờ để quan sát chi tiết bằng các kính thiên văn hiện có. Vì vậy, nhóm nghiên cứu chuyển hướng sang một loại hành tinh hoàn toàn khác: hành tinh Hycean.

Hycean là những hành tinh lớn, có đại dương toàn cầu sâu, bầu khí quyển dày giàu hydro và quay quanh các sao lùn đỏ. Con người không thể sinh tồn trong môi trường này, nhưng các dạng vi sinh vật kỵ khí có thể phát triển mạnh. Chính điều kiện khí quyển đặc biệt này cho phép methyl halides tích tụ ở nồng độ cao hơn rất nhiều so với Trái Đất.

Theo các nhà khoa học, điều này khiến methyl halides trở thành dấu hiệu sinh học (biosignature) cực kỳ tiềm năng khi tìm kiếm sự sống trên các hành tinh xa xôi.

Vai trò của Kính viễn vọng James Webb

Nghiên cứu cho thấy James Webb Space Telescope hoàn toàn có khả năng phát hiện methyl halides trong khí quyển các hành tinh Hycean. Không giống như oxy – vốn rất khó phát hiện trên các hành tinh giống Trái Đất – methyl halides có tín hiệu hấp thụ hồng ngoại mạnh, giúp việc quan sát dễ dàng hơn.

Thậm chí, các nhà khoa học ước tính chỉ cần khoảng 13 giờ quan sát bằng James Webb là có thể phát hiện các khí này, ít hơn đáng kể so với thời gian cần để tìm oxy hoặc methane. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn mở rộng đáng kể số lượng hành tinh có thể khảo sát.

Vì sao methyl halides đặc biệt quan trọng?

Methyl halides trên Trái Đất tồn tại với nồng độ rất thấp, nhưng trong khí quyển giàu hydro của hành tinh Hycean, chúng có thể tích tụ và tồn tại lâu dài. Nếu các khí này được phát hiện ở nồng độ cao và không có lời giải thích địa hóa học hợp lý, khả năng cao chúng liên quan đến hoạt động sinh học.

Quan trọng hơn, các sinh vật tạo ra methyl halides nhiều khả năng là vi sinh vật kỵ khí, thích nghi với môi trường hoàn toàn khác Trái Đất. Điều này mở ra một khái niệm mới: sự sống không nhất thiết phải “giống chúng ta” để tồn tại.

Ý nghĩa đối với câu hỏi “Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ?”

Nếu methyl halides được phát hiện trên nhiều hành tinh khác nhau, điều đó có thể cho thấy sự sống vi sinh vật phổ biến hơn rất nhiều so với suy nghĩ hiện tại. Phát hiện này sẽ thay đổi căn bản cách con người hiểu về nguồn gốc sự sống và vị trí của Trái Đất trong vũ trụ.

Trong tương lai, các kính thiên văn thế hệ mới như dự án LIFE của châu Âu có thể giúp xác nhận các dấu hiệu này nhanh hơn và chính xác hơn. Dù con người chưa thể trực tiếp đến các ngoại hành tinh, việc biết nên tìm ở đâu và tìm cái gì chính là bước đầu tiên để trả lời câu hỏi lớn nhất của nhân loại: Liệu chúng ta có đơn độc hay không?

Nguồn

Michaela Leung, Shang-Min Tsai, Edward W. Schwieterman, Daniel Angerhausen, Janina Hansen. Examining the Potential for Methyl Halide Accumulation and Detectability in Possible Hycean-type Atmospheres. The Astrophysical Journal Letters, 2025; 982 (1): L2 DOI: 10.3847/2041-8213/adb558