Sự sống ngoài trái đất: Những bằng chứng dần hiển lộ

Đúng như lời bà Ellen Stofan, Giám đốc khoa học NASA, cách đây không lâu tuyên bố, họ sẽ thu thập dần dấu hiệu về sự sống ngoài trái đất trong 10 năm tới và bằng chứng rõ ràng trong 20 năm nữa.

Bà Stofan đã phát biểu như trên tại Washington, Mỹ, trong một hội thảo về những nỗ lực của cơ quan vũ trụ nhằm tìm kiếm sự sống ngoài trái đất và các thế giới có thể sinh sống được. Có ít nhất 200 tỉ hành tinh giống trái đất ngoài vũ trụ và Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) tuyên bố sắp tiếp cận với sự sống ngoài hành tinh. Xét về số lượng, cơ hội để sự sống tồn tại bên ngoài trái đất rất khả quan. Do vậy, NASA đã lên kế hoạch thực hiện nhiều dự án quan trọng nhằm khám phá sự sống ngoài hành tinh càng sớm càng tốt.

Hành tinh mới được tìm thấy do kính thiên văn vũ trụ Kepler phát hiện ra và được đặt tên là Kepler-452b. Đây là hành tinh nhỏ nhất từng được phát hiện trong chòm sao Thiên nga nằm cách xa Trái Đất 1.400 năm ánh sáng. NASA mô tả Kepler-452b “là người anh em đôi của Trái Đất” và đáng chú ý là khoảng cách từ Kepler-452b đến mặt trời chỉ chênh lệch 5% so với khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời, một con số không đáng kể. Điều này giúp mở ra một hy vọng mới cho việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. NASA thậm chí khẳng định cây cối hoàn toàn có thể sinh sống được ở Kepler-452b trong trường hợp hành tinh này có thổ nhưỡng, nước và không khí.

Nghiên cứu từ NASA cho thấy Kepler-452b lớn hơn Trái Đất khoảng 1,6 lần, là một trong số 1.030 hành tinh được xác nhận có kích thước tương tự Trái Đất. Một năm trên Kepler-452b có 385 ngày. Kepler-452b được xếp vào nhóm hành tinh có nhiệt độ bề mặt phù hợp để nước tồn tại ở thể lỏng. Hệ mặt trời có xuất hiện “anh em song sinh với Trái Đất” được hình thành khoảng 6 tỷ năm trước, tức lâu hơn Trái Đất của chúng ta 1,5 tỷ năm. Mặt trời của Kepler-452b sáng hơn Mặt Trời của chúng ta 20% và có đường kính lớn hơn 10%.

Đây không phải lần đầu tiên NASA công bố về một bản sao của Trái Đất. Vào năm ngoái, một nhóm các nhà thiên văn học cũng thông báo họ tìm thấy một hành tinh có kích thước tương tự hành tinh xanh của chúng ta. Hiện NASA đang chuẩn bị tiến hành họp báo công bố về phát hiện này.

Trái Đất và Sao Hỏa có thể đã cùng chia sẻ hạt giống của sự sống

Trong những ngày đầu tiên của hệ mặt trời, khi cả hai hành tinh đều trải qua những trận mưa thiên thạch và kết quả trong việc “trao đổi” này có thể đã mang theo “hạt giống” của sự sống. Nhà khoa học hành tinh Nathalie Cabrolof nghiên cứu cuộc sống trong điều kiện khắc nghiệt trên Trái Đất với hy vọng rằng nghiên cứu của bà có thể giúp cải thiện việc tìm kiếm dấu hiệu của sự sống trên hành tinh đỏ. Sao Hỏa quay quanh quỹ đạo trung bình là 140 triệu dặm (225 triệu km) từ Trái Đất và có kích thước và thành phần tương tự.

Khoảng 3,5 tỷ năm trước, các hành tinh va đập liên tiếp với các tiểu hành tinh và sao chổi, chúng cũng có thể đã chạm vào bề mặt các đại dương của Trái Đất. Nếu điều này là đúng, sẽ có thêm một bằng chứng nữa để ủng hộ giả thuyết “panspermia”, có nghĩa là “hạt ở mọi nơi”, panspermia là ý tưởng cho rằng sự sống đến từ ngoài vũ trụ và các hành tinh trao đổi sự sống.

Có nhiều bằng chứng cho thấy trong quá khứ, Sao Hỏa đã từng ấm áp và ẩm ướt hơn: lòng sông cạn, chỏm băng ở hai vùng cực, núi lửa và các mỏ khoáng sản,... tất cả đều đã được tìm thấy.

Theo Cabrolof: Vào thời điểm khi cuộc sống xuất hiện trên Trái Đất, Sao Hỏa đã có đại dương, núi lửa, hồ, và đồng bằng châu thổ. Tuy nhiên, không giống như Trái Đất, Sao Hỏa nhanh chóng bị mất đi những điều kiện lý tưởng này. Vì Sao Hỏa thiếu một từ trường bảo vệ, gió Mặt Trời xuyên qua khí quyển và tiếp xúc với bề mặt, bắn phá nó với tia vũ trụ, tia cực tím… Nước trên Sao Hỏa bốc hơi vào không gian, chỉ còn lại một vài túi nước trên bề mặt và có thể ở dưới lòng đất.

Để tìm hiểu những gì đã xảy ra với cuộc sống trên Sao Hỏa, Cabrolof và đồng nghiệp cần có một “cỗ máy thời gian” để trở lại quá khứ 3,5 tỷ năm trước. Họ đã sử dụng chính Trái Đất để tìm hiểu điều này. “Tôi tìm kiếm những vùng đất, những nơi có môi trường khắc nghiệt tương tự như Sao Hỏa vào thời điểm khi khí hậu thay đổi” - Cabrolof cho biết.

Một khu vực được lựa chọn nằm ở phía trên cùng của dãy núi Andes tại Chile. Khu vực này nằm ở độ cao 5,872 km, nơi các tia UV dễ dàng xuyên qua khí quyển mỏng, có hồ núi lửa hình nón. Ở độ cao này, hồ nước đang trải qua chính xác những điều kiện tương tự như trên Sao Hỏa 3,5 tỷ năm trước. Nhóm nghiên cứu của Cabrolof đã lấy mẫu nước của hồ và thấy có tới 36% các mẫu thu được khi tạo thành chỉ có 3 loài.

Cabrolof cho rằng: Đã có sự thiệt hại rất lớn trong đa dạng sinh học và ba loài này chính là những loài đã sống sót cho đến ngày nay. Trong một thí nghiệm khác, tảo ở hồ nước có điều kiện tương tự Sao Hỏa đã tự phát triển khả năng chống lại các tia UV. Trên Trái Đất chỉ số UV Index trung bình là 11, nhưng tại hồ chứa Aguas Calientes, Peru thì chỉ số này là 43 - mức độ bức xạ cao nhất đo được. Với điều kiện như vậy, rõ ràng tảo ở trong hồ không có chỗ nào để ẩn nấp khỏi những tia bức xạ chết người này và buộc phải tìm cách khác để tự bảo vệ mình. “Chúng đã phát triển khả năng chống lại các tia UV, và đó chính là màu đỏ các bạn nhìn thấy” - Cabrolof nói.

Trong một tương lai không xa

Tại thời điểm này, một cuộc sống tồn tại ngoài Trái Đất nghe như một khái niệm của khoa học viễn tưởng. Trong một nửa thế kỷ qua, chỉ có gần 600 người rời khỏi mặt đất với những chuyến đi vào quỹ đạo tầm thấp, và chỉ 12 người trong số đó thực sự đặt chân lên một thế giới khác là Mặt Trăng. Chi phí khổng lồ và giải pháp cho vấn đề trọng lực trong không gian là trở ngại lớn cho các chuyến du hành. Tuy nhiên, điều đó dường như đang trở thành quá khứ.

Những con người như Elon Musk hay Jeff Bezos đang thúc đẩy quá trình tiến vào không gian của nhân loại với các dự án táo bạo về tên lửa đẩy tái sử dụng. Đây có thể sẽ là mô hình khả thi của các chuyến du lịch không gian trong tương lai. Các vật liệu mới cho phép tên lửa nhẹ hơn, mạnh hơn và rẻ hơn. Các thiết bị sẽ được chế tạo bằng công nghệ in 3D trên trạm vũ trụ ISS. Thậm chí đã có dự án về việc xây dựng một chiếc thang máy không gian trên Mặt Trăng. 

Hồ Licancabur nằm ở phía trên cùng của dãy núi Andes, nơi oxy thấp, độ cao mỏng và bức xạ tia cực tím cao tạo điều kiện tương tự môi trường trên sao Hỏa cổ đại.

Một dây cáp siêu khỏe xuyên thẳng từ bề mặt Mặt Trăng và với sức nặng ở đầu kia sẽ khiến chiếc thang máy lơ lửng trong không gian. Nếu thành hiện thực, chiếc  thang máy này có thể sẽ mở ra một giải pháp cho việc chuyên chở hàng hóa từ không gian tới bề mặt của các hành tinh. Điều đó sẽ đem lại sự tiết kiệm về chi phí và mở ra nhiều hoạt động thăm dò trong hệ mặt trời.

Trong một viễn cảnh xa hơn, khi một hành tinh đã trở thành thuộc địa của loài người mà tâm sinh lý của “chúng ta” vẫn cứ chẳng thay đổi. Những bất đồng chính kiến hay một ý tưởng chính trị sẽ khiến cho sự kết nối tới Trái Đất bị cắt đứt. Khi đó, về mặt sinh học, những cư dân ở đây sẽ phát triển và trở thành một nhánh hậu duệ của chúng ta. Vậy họ sẽ như thế nào nếu không còn là một trong số “chúng ta”?

Một thuộc địa như vậy muốn tránh những đột biến di truyền và ảnh hưởng của giao phối cận huyết phải có cộng đồng ít nhất 160 người. Mặc dù vậy, những cư dân vẫn sẽ phải hứng chịu hai hiệu ứng phổ biến, giống như các quần thể cách ly nhỏ trên Trái Đất đó là hiệu ứng sáng lập và trôi dạt di truyền. Các hiệu ứng này tạo ra những thay đổi về gen và ảnh hưởng đến hình hài của họ. Những biến thể di truyền nhỏ đi đôi với sự kém thích nghi với những áp lực mới của chọn lọc tự nhiên. 

Kết quả là những cư dân ở thuộc địa mới dễ dàng bị tổn thương bởi các mầm bệnh, họ hoàn toàn có thể bị tận diệt. Tuy nhiên, họ vẫn còn cơ hội cho riêng mình. Đó là nhờ công nghệ chỉnh sửa ADN đang được phát triển nhanh chóng như hiện nay. Những cư dân thuộc địa có thể tối ưu hóa cấu trúc di truyền của họ và chống lại những quy luật của Darwin. Công nghệ y học tiên tiến và chế độ dinh dưỡng hợp lý có thể kéo dài tuổi thọ của tất cả mọi người, không chỉ với những cá thể khỏe mạnh.

Họ có thể bắt đầu xây dựng lên những nguyên tắc đạo đức và pháp luật mới. Những công nghệ đang bị các quốc gia kìm chế vì liên quan đến đạo đức lại có thể bùng nổ ở hành tinh khác. Hãy nghĩ đến việc sát nhập người và máy móc làm một. Điều đó có thể là một lựa chọn để cư dân thuộc địa chống chọi lại thiên nhiên khắc nghiệt của họ. Những giới hạn vật lý về khả năng của con người hoàn toàn có thể bị đánh đổ. Cuối cùng, những giả thiết sẽ đưa chúng ta đến một tưởng tượng thú vị. Giả sử rằng những con người đã ra đi và sau hàng trăm thế hệ, con cháu của họ tìm đường trở lại. Chúng ta sẽ gọi những hậu duệ của chúng ta là gì khi không thể hiểu ngôn ngữ và nhận ra văn hóa của họ?!

Đến nay, kính thiên văn Kepler của NASA đã tìm thấy 3.800 hành tinh nằm trong những vùng có thể ở được. Các hành tinh này có khả năng chứa nước ở dạng lỏng cũng như sự sống và việc gửi tín hiệu đến đây là hy vọng lớn nhất cho sự thiết lập liên lạc với những thế giới mới. Sao Hỏa không phải là nơi duy nhất có thể phát triển cuộc sống trong các hệ mặt trời. 

Các nhà khoa học cho rằng một đại dương bên dưới bề mặt có thể tồn tại trên mặt trăng Europa của Sao Mộc và Ganymede, và trên mặt trăng Titan của Sao Thổ và Enceladus. Công nghệ phát triển, những rào cản đang dần bị phá bỏ, thời điểm con người tìm thấy sự sống ngoài Trái Đất đang tới gần.