Nền văn minh nào có thể phát hiện trái đất?

Các nhà khoa học nhận định khoảng 13 hành tinh có thể nuôi dưỡng sự sống trong phạm vi 70 năm ánh sáng từ trái đất. Ảnh: ESA

Từ khi Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) phóng kính thiên văn Kepler vào không gian, “phi thuyền săn hành tinh” liên tục khiến nhận thức về vu trụ của chúng ta thay đổi. Hóa ra dải Ngân Hà là nơi vô số hành tinh trú ngụ và chúng cũng xoay quanh ngôi sao như địa cầu. Thậm chí một số hành tinh trong số đó còn có thể nuôi dưỡng sự sống.

Hôm 23/7, NASA tuyên bố Kepler đã phát hiện tổng cộng 4.175 thiên thể có thể là hành tinh xoay quanh ngôi sao, Wired đưa tin. NASA đã xác nhận 1.030 thiên thể trong số chúng là hành tinh. Và Kepler-452b là hành tinh có những đặc điểm giống địa cầu nhất từ trước tới nay.

Đó là thông tin tuyệt vời, nhưng với nhiều người, nó vẫn vô nghĩa. Nhân loại đã tìm ra vô số hành tinh ngoài Thái Dương Hệ, song chúng ta chưa thể trả lời hai câu hỏi: Liệu hành tinh nào trong số chúng có khả năng nuôi dưỡng sự sống? Giả sử sự sống tồn tại trên một hành tinh nào đó, những sinh vật trên ấy có thể phát hiện chúng ta không?

Sóng điện từ ra đời cách đây khoảng 100 năm, khi chúng ta phát minh sóng radio.

“Ban đầu sóng radio rất yếu nên chúng không thể thoát ra khỏi tầng điện ly của trái đất”, Seth Shostak, một nhà thiên văn của Viện SETI (một tổ chức nghiên cứu và tìm sự sống ngoài địa cầu) tại Mỹ, nói.

Với sự ra đời của radar quân sự trong Đại chiến Thế giới thứ hai, tivi và sóng FM, sóng điện từ có thể vượt ra khỏi bầu khí quyển trái đất. Từ Thế chiến thứ hai tới nay, có lẽ sóng điện từ đã tới những khoảng không gian cách trái đất tới 70 năm ánh sáng.

Vậy bao nhiêu hành tinh đang tồn tại trong khoảng không gian có bán kính 70 năm ánh sáng quanh chúng ta? Những bằng chứng mà giới thiên văn phát hiện cho thấy con số đó vào khoảng hơn 100. Bao nhiêu hành tinh trong số đó có khả năng nuôi dưỡng sự sống? Chỉ khoảng 13.

Nhưng hành tinh có khả năng nuôi dưỡng sự sống không đồng nghĩa với việc sinh vật sống có thể tồn tại trên đó. Trên thực tế, “hành tinh có khả năng nuôi dưỡng sự sống” cũng chẳng phải là cụm từ ghê gớm đối với giới khoa học.

Kính thiên văn Kepler tìm hành tinh lạ bằng cách phát hiện sự suy giảm độ sáng của một ngôi sao. Chúng ta đều biết khi một hành tinh di chuyển qua ngôi sao, nó sẽ chặn một phần ánh sáng của ngôi sao. Mức giảm ánh sáng rất nhỏ, chỉ khoảng 1/10.000 đối với một hành tinh gần bằng địa cầu di chuyển qua một ngôi sao giống mặt trời. Mức giảm độ sáng của ngôi sao và tần suất của hiện tượng giúp các nhà thiên văn tính toán đường kính của hành tinh và khoảng cách giữa nó với ngôi sao.

“Hành tinh có thể nuôi dưỡng sự sống” là thuật ngữ dành cho mọi hành tinh không quá gần nhưng cũng chẳng quá xa ngôi sao riêng. Nếu chúng quá gần ngôi sao, nhiệt độ bề mặt sẽ cao khiến nước bay hơi. Trong trường hợp chúng quá xa, nhiệt độ bề mặt sẽ thấp khiến nước đóng băng. Nước chỉ tồn tại ở dạng lỏng trên những thiên thể có nhiệt độ bề mặt vừa phải như địa cầu.

Phát hiện hành tinh ngoài hệ Mặt Trời là việc cực khó. Vì thế, rất có thể chúng ta mới chỉ tìm ra một phần rất nhỏ trong số chúng. Nhà thiên văn Shostak ước tính khoảng 10.000 hệ hành tinh (gồm cả hành tinh lẫn ngôi sao) đang tồn tại trong khoảng không gian có bán kính 70 năm ánh sáng quanh trái đất. Có lẽ 10 tới 20% hệ trong số chúng chứa hành tinh đá có điều kiện tự nhiên để sự sống có thể phát triển. Nhưng chúng ta phải nhớ rằng, các nhà thiên văn mới phát hiện bằng chứng về sự tồn tại của 13 hành tinh đá. Mọi kính thiên văn chỉ có thể phát hiện những hành tinh lớn và rất gần ngôi sao riêng. Những hành tinh nhỏ và xa ngôi sao chìm trong bóng tối nên con người không thể thấy.

Để xác định một hành tinh có sự sống hay không, giới thiên văn phải tìm hiểu bầu khí quyển.

“Chúng ta chưa thể nghiên cứu bầu khí quyển của những hành tinh bên ngoài hệ Mặt Trời trong điều kiện hiện nay”, Sara Seager, một nhà vật lý thiên văn và chuyên gia về các hành tinh của Viện Công nghệ Massachusette tại Mỹ, bình luận. Seager đang chờ ngày Mỹ phóng kính thiên văn không gian James Webb, thiết bị có khả năng phát hiện bầu khí quyển của một số hành tinh khi chúng di chuyển qua ngôi sao. Bầu khí quyển lý tưởng nhất phải giống bầu khí quyển địa cầu, với thành phần gồm khí carbon dioxide (CO2), oxy, nước – 3 chất có khả năng giúp sự sống hình thành.

Vậy giả sử những sinh vật có khả năng tư duy đang tồn tại trên một hành tinh cách trái đất tối đa 70 năm ánh sáng, họ có thể phát hiện chúng ta không? Sóng truyền hình và radio sẽ yếu dần trong quá trình truyền trong vũ trụ. Nếu sinh vật ngoài trái đất có trình độ công nghệ giống chúng ta, có lẽ họ cần đặt vô số kính thiên văn radio trong một khu vực có diện tích gần 25.000 km2 để có thể bắt sóng điện từ.

“Nếu muốn thu hình ảnh và âm thanh từ trái đất, họ cần dãy kính thiên văn lớn hơn thế”, Shostak khẳng định.

Rất có thể ở nơi nào đó trong khoảng không gian cách địa cầu 70 năm ánh sáng, những sinh vật có dãy kính thiên văn radio khổng lồ – hoặc một công nghệ nào đó hiện đại hơn – đã biết tới sự tồn tại của nền văn minh trên trái đất. Nhưng chúng ta lại chẳng biết bất kỳ điều gì về họ.