Các nhà khoa học Hoa Kỳ đã đưa ra một phương pháp mới để phát hiện oxy trong khí quyển của các ngoại hành tinh có thể đẩy nhanh quá trình tìm kiếm sự sống.

Dấu hiệu có thể của sự sống hay tín hiệu sinh học là sự hiện diện của oxy trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh. Oxy được tạo ra bởi sự sống trên Trái đất khi các sinh vật như thực vật, tảo và vi khuẩn lam sử dụng quang hợp để chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành năng lượng hóa học.

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học California, Riverside đã phát triển kỹ thuật mới sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA để phát hiện tín hiệu mạnh mà các phân tử oxy tạo ra khi chúng va chạm với nhau. Tín hiệu này có thể giúp các nhà khoa học phân biệt giữa các hành tinh có sự sống với các hành tinh không có sự sống.

Vì các ngoại hành tinh quay quanh quỹ đạo của các ngôi sao khác ngoài mặt trời, cho đến nay ở rất xa, nên các nhà khoa học không thể tìm kiếm dấu hiệu sự sống bằng cách thăm quan những thế giới xa xôi này. Thay vào đó, họ phải sử dụng kính viễn vọng hiện đại như Webb để xem xét những gì có bên trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh.

"Trước nghiên cứu này, oxy ở mức tương tự như trên Trái đất được cho là không thể phát hiện được bằng Webb", Thomas Fauchez tại Trung tâm bay không gian Goddard thuộc NASA và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Tín hiệu oxy này được biết đến từ các nghiên cứu khí quyển Trái đất đầu những năm 1980 nhưng chưa bao giờ được đề cập cho nghiên cứu về ngoại hành tinh".

"Oxy là một trong những phân tử thú vị nhất cần được phát hiện vì có liên quan đến sự sống, nhưng chúng ta không biết liệu sự sống có phải là nguyên nhân duy nhất tạo ra oxy trong khí quyển hay không", Edward Schwieterman, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Kỹ thuật này sẽ cho phép chúng ta tìm thấy oxy trong các hành tinh có sự sống và không có sự sống".

Khi các phân tử oxy va chạm với nhau, chúng ngăn các phần của phổ ánh sáng hồng ngoại mà kính viễn vọng có thể nhìn thấy. Khi kiểm tra các mẫu trong ánh sáng đó, các nhà khoa học có thể xác định thành phần của bầu khí quyển hành tinh. Schwieterman đã giúp nhóm nghiên cứu của NASA tính toán lượng ánh sáng sẽ bị chặn bởi những va chạm oxy này.

Một số nhà nghiên cứu cho rằng oxy cũng có thể khiến một ngoại hành tinh tưởng như có sự sống khi thực tế không có, vì oxy có thể tích tụ trong bầu khí quyển của hành tinh mà không có bất kỳ hoạt động sống nào.

Nếu một ngoại hành tinh quá gần ngôi sao chủ của nó hoặc nhận quá nhiều ánh sáng của ngôi sao, bầu khí quyển sẽ rất ấm và bão hòa hơi nước từ các đại dương bốc hơi. Khối lượng nước này sau đó có thể bị phá vỡ bởi bức xạ cực tím mạnh tạo thành hydro và oxy nguyên tử. Hydro là nguyên tử nhẹ, thoát ra ngoài không gian rất dễ dàng để lại oxy.

Theo thời gian, quá trình này có thể khiến toàn bộ đại dương bị biến mất trong khi tích tụ tạo nên bầu khí quyển dày đặc oxy - thậm chí nhiều hơn những gì có thể được tạo ra bởi sự sống. Vì vậy, lượng oxy dồi dào trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh có thể không nhất thiết là sự sống phong phú mà thay vào đó thể hiện lịch sử mất nước. Tuy nhiên, Schwieterman cảnh báo, các nhà thiên văn học vẫn chưa chắc chắn quá trình này có thể lan rộng ra sao trên các ngoại hành tinh.

N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200106121945.htm, 6/1/2020