Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng lưu huỳnh có thể là chìa khóa giúp chúng ta thu hẹp phạm vi tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác. Lưu huỳnh không phải là dấu hiệu tuyệt vời cho thấy một hành tinh có người ở. Thay vào đó, ngược lại: Một lượng lớn lưu huỳnh đioxit trong bầu khí quyển của một hành tinh là dấu hiệu tốt cho thấy thế giới đó không thể ở được và chúng ta có thể loại nó ra khỏi danh sách các ứng cử viên một cách an toàn.
Một trong những mục tiêu thiêng liêng của thiên văn học hiện đại là tìm kiếm sự sống trên một hành tinh xa lạ. Nhưng đó là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Kính viễn vọng không gian James Webb khó có thể xác định được các dấu hiệu sinh học — các khí trong khí quyển do sự sống tạo ra — ở bất kỳ thế giới nào gần đó. Và Đài quan sát các thế giới có thể ở được sắp tới sẽ chỉ có thể quét được vài chục ngoại hành tinh có khả năng ở được.
Một trong những rào cản lớn là quang phổ dấu hiệu sinh học thường rất yếu. Vì vậy, một cách để thu hẹp danh sách các ứng cử viên tiềm năng là tập trung vào khả năng của một hành tinh có thể chứa sự sống, chủ yếu dưới dạng hơi nước trong bầu khí quyển của nó. Nếu một hành tinh có nhiều hơi nước, thì nó cũng có thể có cơ hội tốt để chứa sự sống.
Yêu cầu này là cơ sở của vùng có thể ở được, vùng xung quanh một ngôi sao mà bức xạ chiếu vào một hành tinh không quá ít đến mức tất cả nước đóng băng và không quá nhiều đến mức nước sôi. Trong hệ mặt trời của chúng ta, Sao Kim nằm gần rìa bên trong của vùng có thể sinh sống được, và bề mặt của nó đạt nhiệt độ trên 800 độ F (427 độ C) bên dưới bầu khí quyển dày đặc, ngột ngạt. Ở phía đối diện, Sao Hỏa về cơ bản là đóng băng, với toàn bộ nước của nó bị nhốt trong các tảng băng cực và bên dưới bề mặt.
Nhưng ngay cả việc tìm kiếm nước cũng gặp khó khăn. Ví dụ, từ khoảng cách xa, rất khó để phân biệt Trái Đất (có người ở) với Sao Kim (không có người ở và hoàn toàn thù địch với sự sống). Phổ khí quyển của chúng quá giống nhau khi bạn đang cố gắng săn tìm hơi nước.
Trong bài báo trước khi in gần đây, các nhà thiên văn học lưu ý rằng họ đã tìm thấy một loại khí đặc trưng khác có thể là công cụ hữu ích để phân biệt thế giới không thể ở được với thế giới có khả năng ở được: lưu huỳnh đioxit.
Những thế giới ấm áp, ẩm ướt như Trái Đất có rất ít lưu huỳnh đioxit trong khí quyển. Đó là vì mưa có thể cuốn theo lưu huỳnh đioxit trong khí quyển và rửa trôi xuống đại dương hoặc đất, về cơ bản là làm sạch nó khỏi khí quyển.
Và trớ trêu thay, các hành tinh như Sao Kim cũng có rất ít lưu huỳnh đioxit. Trong trường hợp của hành tinh đó, lượng lớn bức xạ cực tím từ mặt trời xúc tác các phản ứng chuyển đổi lưu huỳnh đioxit thành hydro sunfua ở tầng khí quyển trên. Vẫn còn rất nhiều lưu huỳnh đioxit, nhưng nó có xu hướng trôi xuống tầng khí quyển dưới, nơi nó không thể bị phát hiện.
Rất may là có một lựa chọn khác: các hành tinh xung quanh các ngôi sao lùn đỏ. Các ngôi sao lùn đỏ phát ra rất ít bức xạ cực tím. Vì vậy, nếu một hành tinh khô cằn, không thể ở được hình thành xung quanh một ngôi sao như vậy, thì rất nhiều lưu huỳnh đioxit sẽ tồn tại trong tầng khí quyển trên của nó.
Các nhà thiên văn học đặc biệt quan tâm đến các hệ hành tinh của các ngôi sao lùn đỏ. Một lý do là vì sao lùn đỏ là loại sao phổ biến nhất trong thiên hà. Một lý do khác là nhiều hệ thống gần đó — như người hàng xóm gần nhất của chúng ta, Proxima Centauri, cũng như TRAPPIST-1 — là những sao lùn đỏ được biết đến là có các hành tinh. Điều này khiến chúng trở thành mục tiêu rất hấp dẫn cho các cuộc tìm kiếm sự sống sắp tới.
Các câu chuyện liên quan:
—Điều gì thực sự khiến một hành tinh có thể ở được? Giả định của chúng ta có thể sai
—Chúng ta không thực sự hiểu các vùng có thể ở được của các hành tinh lạ
—10 ngoại hành tinh giống Trái Đất nhất
Kỹ thuật mới dựa trên lưu huỳnh đioxit không thể cho chúng ta biết hành tinh nào có thể có sự sống, nhưng chúng cho chúng ta biết hành tinh nào có thể không. Nếu chúng ta nhìn thấy một hành tinh đá quay quanh một sao lùn đỏ và phát hiện ra sự phong phú của lưu huỳnh đioxit trong bầu khí quyển của nó, thì nó có thể rất giống với sao Kim — một thế giới khô, nóng với bầu khí quyển dày và hầu như không có nước. Không phải là ứng cử viên tốt cho sự sống.
Nhưng nếu chúng ta không nhìn thấy bất kỳ lưu huỳnh đioxit đáng kể nào, thì thế giới đó có thể là ứng cử viên tốt cho một quan sát tiếp theo để tìm kiếm dấu hiệu của hơi nước và, nếu chúng ta may mắn, sự sống.
Sẽ cần một lượng lớn công việc thám tử và quyết tâm bền bỉ để tìm ra sự sống trên một hành tinh khác. Vì vậy, bất kỳ manh mối nào chúng ta có thể có được, ngay cả một manh mối dựa trên lưu huỳnh đioxit để thu hẹp danh sách của chúng ta, đều được hoan nghênh.
Một trong những mục tiêu thiêng liêng của thiên văn học hiện đại là tìm kiếm sự sống trên một hành tinh xa lạ. Nhưng đó là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Kính viễn vọng không gian James Webb khó có thể xác định được các dấu hiệu sinh học — các khí trong khí quyển do sự sống tạo ra — ở bất kỳ thế giới nào gần đó. Và Đài quan sát các thế giới có thể ở được sắp tới sẽ chỉ có thể quét được vài chục ngoại hành tinh có khả năng ở được.
Một trong những rào cản lớn là quang phổ dấu hiệu sinh học thường rất yếu. Vì vậy, một cách để thu hẹp danh sách các ứng cử viên tiềm năng là tập trung vào khả năng của một hành tinh có thể chứa sự sống, chủ yếu dưới dạng hơi nước trong bầu khí quyển của nó. Nếu một hành tinh có nhiều hơi nước, thì nó cũng có thể có cơ hội tốt để chứa sự sống.
Yêu cầu này là cơ sở của vùng có thể ở được, vùng xung quanh một ngôi sao mà bức xạ chiếu vào một hành tinh không quá ít đến mức tất cả nước đóng băng và không quá nhiều đến mức nước sôi. Trong hệ mặt trời của chúng ta, Sao Kim nằm gần rìa bên trong của vùng có thể sinh sống được, và bề mặt của nó đạt nhiệt độ trên 800 độ F (427 độ C) bên dưới bầu khí quyển dày đặc, ngột ngạt. Ở phía đối diện, Sao Hỏa về cơ bản là đóng băng, với toàn bộ nước của nó bị nhốt trong các tảng băng cực và bên dưới bề mặt.
Nhưng ngay cả việc tìm kiếm nước cũng gặp khó khăn. Ví dụ, từ khoảng cách xa, rất khó để phân biệt Trái Đất (có người ở) với Sao Kim (không có người ở và hoàn toàn thù địch với sự sống). Phổ khí quyển của chúng quá giống nhau khi bạn đang cố gắng săn tìm hơi nước.
Trong bài báo trước khi in gần đây, các nhà thiên văn học lưu ý rằng họ đã tìm thấy một loại khí đặc trưng khác có thể là công cụ hữu ích để phân biệt thế giới không thể ở được với thế giới có khả năng ở được: lưu huỳnh đioxit.
Những thế giới ấm áp, ẩm ướt như Trái Đất có rất ít lưu huỳnh đioxit trong khí quyển. Đó là vì mưa có thể cuốn theo lưu huỳnh đioxit trong khí quyển và rửa trôi xuống đại dương hoặc đất, về cơ bản là làm sạch nó khỏi khí quyển.
Và trớ trêu thay, các hành tinh như Sao Kim cũng có rất ít lưu huỳnh đioxit. Trong trường hợp của hành tinh đó, lượng lớn bức xạ cực tím từ mặt trời xúc tác các phản ứng chuyển đổi lưu huỳnh đioxit thành hydro sunfua ở tầng khí quyển trên. Vẫn còn rất nhiều lưu huỳnh đioxit, nhưng nó có xu hướng trôi xuống tầng khí quyển dưới, nơi nó không thể bị phát hiện.
Rất may là có một lựa chọn khác: các hành tinh xung quanh các ngôi sao lùn đỏ. Các ngôi sao lùn đỏ phát ra rất ít bức xạ cực tím. Vì vậy, nếu một hành tinh khô cằn, không thể ở được hình thành xung quanh một ngôi sao như vậy, thì rất nhiều lưu huỳnh đioxit sẽ tồn tại trong tầng khí quyển trên của nó.
Các nhà thiên văn học đặc biệt quan tâm đến các hệ hành tinh của các ngôi sao lùn đỏ. Một lý do là vì sao lùn đỏ là loại sao phổ biến nhất trong thiên hà. Một lý do khác là nhiều hệ thống gần đó — như người hàng xóm gần nhất của chúng ta, Proxima Centauri, cũng như TRAPPIST-1 — là những sao lùn đỏ được biết đến là có các hành tinh. Điều này khiến chúng trở thành mục tiêu rất hấp dẫn cho các cuộc tìm kiếm sự sống sắp tới.
Các câu chuyện liên quan:
—Điều gì thực sự khiến một hành tinh có thể ở được? Giả định của chúng ta có thể sai
—Chúng ta không thực sự hiểu các vùng có thể ở được của các hành tinh lạ
—10 ngoại hành tinh giống Trái Đất nhất
Kỹ thuật mới dựa trên lưu huỳnh đioxit không thể cho chúng ta biết hành tinh nào có thể có sự sống, nhưng chúng cho chúng ta biết hành tinh nào có thể không. Nếu chúng ta nhìn thấy một hành tinh đá quay quanh một sao lùn đỏ và phát hiện ra sự phong phú của lưu huỳnh đioxit trong bầu khí quyển của nó, thì nó có thể rất giống với sao Kim — một thế giới khô, nóng với bầu khí quyển dày và hầu như không có nước. Không phải là ứng cử viên tốt cho sự sống.
Nhưng nếu chúng ta không nhìn thấy bất kỳ lưu huỳnh đioxit đáng kể nào, thì thế giới đó có thể là ứng cử viên tốt cho một quan sát tiếp theo để tìm kiếm dấu hiệu của hơi nước và, nếu chúng ta may mắn, sự sống.
Sẽ cần một lượng lớn công việc thám tử và quyết tâm bền bỉ để tìm ra sự sống trên một hành tinh khác. Vì vậy, bất kỳ manh mối nào chúng ta có thể có được, ngay cả một manh mối dựa trên lưu huỳnh đioxit để thu hẹp danh sách của chúng ta, đều được hoan nghênh.
