Các nhà khoa học đã phát hiện thêm bằng chứng cho thấy sự tồn tại của các khí sinh học trên ngoại hành tinh K2-18b ở gần Trái đất, củng cố khả năng hành tinh này có thể hỗ trợ sự sống ngoài hành tinh.
Năm 2023, các nhà nghiên cứu sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA đã báo cáo khả năng tồn tại của dimethyl sulfide (DMS) trên K2-18b — một hành tinh có khối lượng gần gấp 9 lần Trái đất và nằm trong “vùng sống được” của một ngôi sao cách chúng ta khoảng 120 năm ánh sáng.
Ở Trái đất, DMS chủ yếu được tạo ra bởi sự sống — phổ biến nhất là bởi sinh vật phù du và các vi sinh vật biển — vì vậy phát hiện vào năm 2023 đã gây ra nhiều phấn khích. Tuy nhiên, sự hào hứng này được kiềm chế do phát hiện còn ở giai đoạn sơ bộ; các quan sát của JWST chỉ phù hợp với sự tồn tại của DMS chứ chưa xác nhận được. Do đó, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thêm một đợt quan sát nữa, theo một cách tiếp cận khác.
JWST có thể thăm dò bầu khí quyển của các ngoại hành tinh khi những hành tinh này đi ngang qua phía trước ngôi sao chủ của chúng từ góc nhìn của kính thiên văn: kính thiên văn phát hiện ra các phân tử trong khí quyển dựa trên bước sóng ánh sáng sao bị hấp thụ.
Lần phát hiện DMS đầu tiên được thực hiện bằng máy chụp ảnh cận hồng ngoại NIRISS và máy quang phổ cận hồng ngoại NIRSpec của JWST. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học sử dụng Máy chụp ảnh hồng ngoại trung MIRI trị giá 10 tỷ USD, giúp phân tích các bước sóng ánh sáng khác biệt.
MIRI cũng phát hiện dấu hiệu đặc trưng của DMS, theo báo cáo trong nghiên cứu được công bố hôm 17-4 trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters.
“Đây là một bằng chứng độc lập, sử dụng thiết bị khác so với lần trước và ở dải bước sóng khác, không trùng lặp với các quan sát trước đó,” Nikku Madhusudhan, giáo sư tại Viện Thiên văn học của Đại học Cambridge, người đứng đầu cả hai nghiên cứu về K2-18b, phát biểu hôm hôm 17-4. “Tín hiệu thu được rất rõ ràng và mạnh mẽ.”
Dựa trên kích thước và các đặc điểm khác, các nhà thiên văn nghi ngờ K2-18b có thể là một thế giới “Hycean” — một lớp ngoại hành tinh được đề xuất vào năm 2021, có đại dương lỏng khổng lồ và bầu khí quyển giàu hydro. (Từ “Hycean” là sự kết hợp giữa “hydrogen” và “ocean”.)
Và theo nghiên cứu mới, không khí trên K2-18b cũng giàu DMS và/hoặc DMDS. Nhóm nghiên cứu ước tính nồng độ hơn 10 phần triệu (ppm) theo thể tích — so với mức chưa đến một phần tỷ (ppb) ở Trái đất.
“Các mô hình lý thuyết trước đó từng dự đoán rằng các hành tinh Hycean có thể tồn tại nồng độ cao các khí chứa lưu huỳnh như DMS và DMDS,” Madhusudhan nói. “Và bây giờ chúng tôi đã quan sát thấy điều đó, phù hợp với dự đoán. Dựa trên tất cả những gì chúng tôi biết về hành tinh này, một thế giới Hycean với đại dương đầy ắp sự sống là kịch bản phù hợp nhất với dữ liệu hiện có.”
Madhusudhan và nhóm của ông không tuyên bố rằng họ đã phát hiện sự sống ngoài hành tinh; họ cho biết cần thêm nghiên cứu để xác nhận và mở rộng phát hiện. Nhiều nhà khoa học khác cũng đồng tình — và một số người thì tỏ ra hoài nghi hơn về tiềm năng tồn tại sự sống trên K2-18b.
Một trong số đó là nhà thiên văn học Chris Lintott, người phản bác mô tả “rõ ràng và mạnh mẽ” của Madhusudhan về tín hiệu DMS/DMDS.
“Bài báo đã được bình duyệt viết rằng: ‘Dù sự hiện diện của các phân tử DMDS và DMS là lời giải thích tốt nhất cho các quan sát hiện tại, mức độ xác thực tổng hợp của chúng … lại ở mức thấp nhất mà bằng chứng khoa học yêu cầu’,” Lintott, giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Oxford, viết trên mạng xã hội BlueSky hôm 16-4.
Phát hiện dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn, và việc xác nhận lại càng khó hơn — đặc biệt là đối với một hành tinh như K2-18b, nơi mà chúng ta sẽ chưa thể tiếp cận trực tiếp trong tương lai gần, nếu như có thể tiếp cận được. Vì vậy, cuộc tranh luận và quá trình thu thập dữ liệu có lẽ sẽ còn tiếp tục.
Minh họa về ngoại hành tinh K2-18b. Ảnh: NASA
