Một nghiên cứu cho rằng ngoại hành tinh K2-18b có dấu hiệu tiềm tàng của sự sống ngoài hành tinh đã vấp phải sự hoài nghi từ cộng đồng khoa học. Dưới đây là sự thật về những gì Kính viễn vọng Không gian James Webb đã nhìn thấy.
Hình ảnh minh họa của một họa sĩ về ngoại hành tinh K2-18b. Liệu hành tinh ngoài Trái Đất này có chứa sinh quyển không? (Nguồn ảnh: A. Smith, N. Madhusudhan (Đại học Cambridge)).
Hành tinh thời thượng nhất trong vũ trụ hiện nay là K2-18b, một hành tinh có tiềm năng sinh sống xoay quanh một ngôi sao nhỏ màu đỏ trong chòm sao Sư Tử. Nằm cách Trái Đất 124 năm ánh sáng, hành tinh bí ẩn này sẽ không bao giờ chào đón du khách là con người — nhưng một cái nhìn thoáng qua gần đây bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb ( JWST ) cho thấy sự sống ngoài hành tinh có thể đã phát triển mạnh mẽ ở đó trong một đại dương rộng lớn và ấm áp.
Trong một nghiên cứu do Đại học Cambridge dẫn đầu , được công bố ngày 17 tháng 4, các nhà khoa học sử dụng JWST đã báo cáo việc phát hiện các dấu hiệu khả dĩ của sự sống trong bầu khí quyển của hành tinh lạ này, đưa ra điều mà Cambridge gọi là bằng chứng "hứa hẹn nhất" cho đến nay về sự sống ngoài Trái Đất. Tuy nhiên, trong tuần kể từ khi nghiên cứu được công bố, ngày càng nhiều nhà khoa học đã phản bác lại tuyên bố quan trọng này.
"Ý nghĩa thống kê của phát hiện này là không đáng kể", Eddie Schwieterman , phó giáo sư ngành sinh học vũ trụ tại Đại học California, Riverside, người không tham gia nghiên cứu, chia sẻ với Live Science qua email. "Có một số lý do để hoài nghi."
"Gần như chắc chắn đây không phải là sự sống", Tessa Fisher , một nhà sinh vật học vũ trụ tại Đại học Arizona, người không tham gia vào nghiên cứu, nói với Nature.com .
Vậy JWST thực sự đã tìm thấy gì trên K2-18b, và chúng ta đã tiến gần đến đâu trong việc giải mã bí ẩn cuối cùng của không gian? Dưới đây là tất cả những gì bạn cần biết.
JWST đã tìm thấy gì trên K2-18b?
Không giống như các kính viễn vọng quang học như Hubble, JWST không thể chụp ảnh trực tiếp bề mặt của các hành tinh xa xôi; thay vào đó, các thiết bị hồng ngoại của nó săn tìm các dấu hiệu hóa học của sự sống — hay còn gọi là dấu hiệu sinh học — trong bầu khí quyển của các hành tinh bằng cách lập bản đồ cách ánh sáng sao được hấp thụ hoặc phát xạ lại bởi các phân tử trong bầu khí quyển đó. Đồ thị ánh sáng thu được, được gọi là quang phổ, có thể tiết lộ thành phần khí quyển của hành tinh đó, cung cấp manh mối về điều kiện bề mặt của nó.
Trong nghiên cứu mới do Đại học Cambridge dẫn đầu, các nhà khoa học sử dụng Thiết bị Hồng ngoại Giữa (MIRI) của JWST đã quan sát khí quyển của K2-18b để phát hiện dấu vết của hai phân tử gốc lưu huỳnh gọi là dimethyl sulfide (DMS) và dimethyl disulfide (DMDS) — những hợp chất được biết là chỉ được tạo ra bởi các dạng sống cực nhỏ như thực vật phù du trên Trái Đất. Nếu DMS có thể được tạo ra theo một cơ chế tự nhiên nào đó, thì hiện tại các nhà khoa học vẫn chưa biết về nó, và sẽ phải tiến hành các thử nghiệm mở rộng để khám phá ra điều đó.
Những phát hiện này bổ sung cho những quan sát trước đó do cùng nhóm thực hiện bằng cách sử dụng hai thiết bị JWST khác nhau vào năm 2023, trong đó cũng báo cáo về dấu vết có thể có của DMS trong bầu khí quyển của hành tinh này.
Một cách giải thích về quang phổ của K2-18b cho thấy đây có thể là một thế giới dung nham vô tri vô giác.(Nguồn ảnh: Alex Boersma).
Trong khi nhóm nghiên cứu Cambridge thừa nhận trong tuyên bố rằng họ "rất hoài nghi" về kết quả của chính mình, thì bản thông cáo này cũng coi những phát hiện này là bằng chứng "hứa hẹn nhất" về sự sống ngoài Trái Đất, vẽ nên bức tranh về một hành tinh đại dương có thể "đầy ắp sự sống". ( Các nghiên cứu khác cho rằng đại dương của K2-18b thực chất có thể được tạo thành từ magma.)
Nikku Madhusudhan , tác giả chính của cả hai nghiên cứu tại Cambridge, nhấn mạnh rằng chưa có sự sống thực sự nào được phát hiện trên K2-18b.
"Đó không phải là điều chúng tôi đang khẳng định", Madhusudhan, giáo sư vật lý thiên văn tại Cambridge, nói với Live Science. "Nhưng trong trường hợp tốt nhất, đó chính là tiềm năng của sự sống."
Phát hiện DMS của nhóm nghiên cứu đạt mức ý nghĩa thống kê ba sigma, nghĩa là có 0,3% khả năng các tín hiệu xuất hiện ngẫu nhiên. Tuy nhiên, con số này vẫn còn kém xa mức năm sigma cần thiết, biểu thị một khám phá khoa học có ý nghĩa thống kê.
Đáp lại những lời chỉ trích cho rằng nhóm nghiên cứu có thể đã phóng đại tầm quan trọng của nghiên cứu, Madhusudhan cho biết việc biết nghiên cứu này đang tiến triển như thế nào là vì lợi ích công cộng.
"Đây là tiền thuế của người dân trả cho chúng tôi, và họ có quyền được hưởng thành quả này," Madhusudhan nói thêm. "Nếu chúng tôi gửi một robot lên sao Hỏa , chúng tôi sẽ không đợi đến khi nó tìm thấy sự sống rồi mới ăn mừng hành động gửi nó đi. Chúng tôi đã công bố rằng chúng tôi sẽ gửi robot lên sao Hỏa, và chúng tôi rất hào hứng với khả năng này. Việc này cũng tương đương như vậy."
"Không có bằng chứng mạnh mẽ"
Hiện tại, công chúng chỉ có thể tiếp cận nghiên cứu của nhóm Cambridge. Theo NPR , toàn bộ dữ liệu MIRI mà nhóm nghiên cứu dựa vào để thực hiện khám phá của mình sẽ được công bố vào ngày 27 tháng 4, tại thời điểm đó, các nhà nghiên cứu bên ngoài có thể bắt đầu xem xét kỹ lưỡng và đưa ra phản hồi được bình duyệt.
Trong khi đó, nhiều nhà nghiên cứu đã cố gắng tái tạo những phát hiện này bằng mô hình dữ liệu của riêng họ nhưng vẫn chưa thành công.
Vào tháng 1, một nhóm các nhà khoa học đã độc lập phân tích khí quyển của K2-18b bằng cùng thiết bị JWST được sử dụng trong nghiên cứu năm 2023. Nhóm nghiên cứu đã viết trong một bài báo được công bố trên máy chủ bản thảo arXiv rằng "không tìm thấy bằng chứng đáng tin cậy hoặc có ý nghĩa thống kê" về DMS trên K2-18b .
Gần đây hơn, vào ngày 22 tháng 4, nhà vật lý thiên văn Jake Taylor của Đại học Oxford đã phân tích lại quang phổ JWST được chia sẻ trong nghiên cứu mới của Cambridge, sử dụng một mô hình dữ liệu đơn giản thường được sử dụng trong các nghiên cứu ngoại hành tinh. Phân tích của Taylor, cũng được công bố trên arXiv , cũng không tìm thấy dấu vết của DMS.
Phổ truyền qua của K2-18b cho thấy nó có thể chứa dấu vết của dimethyl sulfide hoặc dimethyl disulfide, nhưng không có sản phẩm phân rã của các phân tử đó.(Nguồn ảnh: A. Smith, N. Madhusudhan (Đại học Cambridge)).
Taylor viết: "Không có bằng chứng mạnh mẽ nào về các đặc điểm quang phổ được phát hiện trong quang phổ truyền MIRI của K2-18b".
Chỉ xem xét nghiên cứu của nhóm Cambridge, Schwieterman cũng thấy lý do để do dự khi tuyên bố rằng dấu hiệu sinh học tồn tại trên K2-18b.
"Khi DMS tương tác với ánh sáng cực tím từ ngôi sao, nó phân tách thành các thành phần, rồi tái hợp thành các phân tử khác như etan (C2H6) và etilen (C2H4)", Schwieterman nói. "Bài báo không đề cập đến việc phát hiện ra các phân tử này, điều này gây khó hiểu vì lẽ ra chúng phải xuất hiện cùng nhau."
Tiếp theo là gì?
Mọi người, bao gồm cả nhóm Cambridge, đều đồng ý rằng cần phải quan sát thêm K2-18b để làm sáng tỏ câu đố này. Điều này có nghĩa là các nhà nghiên cứu sẽ phải yêu cầu thêm thời gian với JWST để quan sát hành tinh lạ này khi nó lao xuống phía trước ngôi sao của nó.
May mắn thay, đây là hiện tượng xảy ra gần như hàng tháng, với K2-18b hoàn thành một lần di chuyển quanh ngôi sao của nó sau mỗi 33 ngày. Việc dành nhiều thời gian hơn để quan sát những lần di chuyển này sẽ là "điều dễ dàng" đối với kính viễn vọng, Madhusudhan nói.
"Một lần quá cảnh kéo dài khoảng tám giờ," Madhusudhan nói thêm. "Bạn chỉ cần khoảng 16 đến 24 giờ thời gian của JWST. Để bạn hình dung được quy mô, JWST quan sát hàng nghìn giờ mỗi năm."
Nếu các quan sát bổ sung có thể làm tăng ý nghĩa thống kê của phát hiện DMS của nhóm nghiên cứu, bước tiếp theo sẽ là chứng minh rằng không phải một quá trình tự nhiên nào đó chưa biết đang tạo ra phân tử này, Schwieterman nói. Điều này sẽ cần đến những thử nghiệm nghiêm ngặt và tư duy sáng tạo ngay tại Trái Đất. Cuối cùng, các nhà khoa học sẽ cần xem xét các hành tinh tương tự K2-18b để xem liệu DMS có phải là một dấu hiệu phổ biến trong vũ trụ hay không.
Nguồn: livescience
