Gần đây, một nhóm các nhà thiên văn học do Đại học Cambridge đứng đầu đã trở thành tiêu đề toàn cầu sau khi công bố họ đã tìm thấy "bằng chứng mạnh mẽ nhất từ trước đến nay" về sự sống ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Những tuyên bố của họ dựa trên việc phát hiện ra khí gốc lưu huỳnh trong bầu khí quyển của một hành tinh xa lạ — loại khí thường liên quan đến các quá trình sinh học trên Trái đất. Tuy nhiên, một phân tích độc lập nhanh chóng về dữ liệu hiện nay đặt ra nghi ngờ về tính hợp lệ của những phát hiện này.
Jake Taylor của Đại học Oxford tại Vương quốc Anh, người nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, đã sử dụng một bài kiểm tra thống kê cơ bản để xác định các dấu hiệu đặc trưng của các phân tử khí trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh đang xét, K2-18b. Taylor đã thực hiện điều này theo cách mà bài kiểm tra không giả định loại khí nào có thể có mặt. Thay vì các gờ nổi rõ rệt thường chỉ ra sự hiện diện của các phân tử khí có thể phát hiện được, Taylor thấy dữ liệu xuất hiện nhất quán với một "đường thẳng", theo nghiên cứu mới, được đăng lên kho lưu trữ bản in trước vào ngày 22 tháng 4 và vẫn chưa được bình duyệt ngang hàng. Điều này có nghĩa là dữ liệu có thể quá nhiễu — hoặc tín hiệu quá yếu — để đưa ra kết luận chắc chắn.
"Đây là bằng chứng về quá trình khoa học đang diễn ra", Eddie Schwieterman, phó giáo sư về sinh học vũ trụ tại Đại học California, Riverside, người không tham gia vào nghiên cứu mới, nói với Space.com. "Đó chính xác là những gì chúng tôi muốn — nhiều nhóm hoặc cá nhân độc lập phân tích và diễn giải cùng một dữ liệu. Đây là một trong số đó và hy vọng sẽ có nhiều nhóm hoặc cá nhân khác làm theo."
Trên Trái đất, DMS hầu như chỉ được tạo ra bởi các dạng sống như tảo biển, khiến nó trở thành một "dấu hiệu sinh học" có thể có trong quá trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. "Đây là những dấu hiệu đầu tiên mà chúng ta thấy về một thế giới ngoài hành tinh có thể có người sinh sống", Madhusudhan nói với các phóng viên trong một cuộc họp báo. "Đây là khoảnh khắc mang tính cách mạng."
Mặc dù thông báo này đã gây ra sự phấn khích và trở thành tiêu đề trên toàn cầu, các nhà khoa học không tham gia vào nghiên cứu đã nhanh chóng cảnh báo rằng kết quả chỉ là sơ bộ và đi kèm với một số cảnh báo.
Điểm đáng chú ý nhất trong số đó là nhóm của Madhusudhan đã báo cáo phát hiện DMS với mức ý nghĩa ba sigma, cho thấy khả năng đó là một sự may rủi là 0,3% — thấp hơn nhiều tiêu chuẩn năm sigma (0,00003% cơ hội) cần thiết cho những khám phá khoa học vững chắc. Những người chỉ trích cũng nêu lên mối lo ngại rằng dữ liệu của nhóm đẩy JWST đến giới hạn của nó, lưu ý rằng không có các phân tử dự kiến như etan thường xuất hiện cùng với DMS và lập luận rằng các nhà nghiên cứu có thể đã sử dụng một mô hình thiên vị làm tăng tầm quan trọng của phát hiện DMS.
Các bài viết liên quan:
— Chúng ta có thực sự tìm thấy dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh trên K2-18b không? 'Chúng ta nên mong đợi một số báo động giả và đây có thể là một trong số đó'
— Bề mặt của ngoại hành tinh có thể được bao phủ bởi đại dương, Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện
— Phát hiện hơi nước trên ngoại hành tinh 'có thể sinh sống' K2-18 b Thật thú vị — nhưng nó không phải là người anh em sinh đôi của Trái đất
Những phát hiện của Taylor, dựa trên một mô hình đơn giản thường được các nhà thiên văn học sử dụng làm phân tích "lần đầu", làm tăng thêm sự hoài nghi, cho rằng tầm quan trọng của phát hiện này đã bị cường điệu hóa. Tuy nhiên, Madhusudhan và nhóm của ông vẫn không nao núng, lưu ý rằng các mô hình của Taylor quá đơn giản để nắm bắt được hành vi phức tạp của các phân tử khí quyển ở các bước sóng mà dữ liệu JWST của họ thể hiện.
"Không có gì trong bài báo này khiến tôi lo lắng hoặc có vẻ liên quan đến cuộc thảo luận về kết quả của chúng tôi", Madhusudhan cho biết trong email tới NPR. "Tôi chỉ hơi ngạc nhiên khi thấy tiêu chuẩn phản bác lại thấp đến vậy!"
Để xác nhận một khám phá, kết quả phải được hỗ trợ bởi các bằng chứng độc lập, cho thấy ý nghĩa thống kê mạnh mẽ và loại trừ các giải thích phi sinh học, nhà sinh vật học vũ trụ Michaela Musilova, người không tham gia vào bất kỳ nghiên cứu mới nào, nói với Space.com. "Cho đến nay, tất cả dữ liệu chúng tôi có thể xem xét liên quan đến K2-18b đều không đáp ứng các yêu cầu này."
Các nghiên cứu gần đây cho thấy hành tinh này có thể quá gần ngôi sao của nó để có thể duy trì nước lỏng trên bề mặt của nó — đặt nó ra ngoài vùng có thể sinh sống được và mâu thuẫn với kết luận trước đó của Madhusudhan và nhóm của ông rằng nó có thể là một thế giới đại dương. Hơn nữa, các nhà khoa học đã công bố rằng họ tìm thấy dấu vết của DMS trên một sao chổi lạnh lẽo, vô hồn vào năm 2024, làm dấy lên khả năng các phân tử như vậy có thể hình thành thông qua các quá trình hóa học chưa được biết đến, Musilova lưu ý.
Musilova, Schwieterman và các chuyên gia khác đồng ý rằng cần có thêm các phân tích độc lập để xác định xem các tín hiệu do Madhusudhan và nhóm của ông tìm thấy có thực sự đại diện cho DMS hoặc DMDS trong bầu khí quyển của K2-18b hay chỉ đơn giản là hiện tượng nhiễu trong dữ liệu. Các tín hiệu có thể không có, hoặc chúng có thể có nhưng hiện tại không thể phát hiện được. Dù bằng cách nào, cần có thêm nhiều quan sát để giải quyết sự không chắc chắn, Schwieterman cho biết.
"Nếu kết quả cuối cùng của câu chuyện này là công chúng thận trọng hơn về các tuyên bố trong tương lai về phát hiện sự sống, thì đó không phải là điều tồi tệ", ông nói.
Jake Taylor của Đại học Oxford tại Vương quốc Anh, người nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, đã sử dụng một bài kiểm tra thống kê cơ bản để xác định các dấu hiệu đặc trưng của các phân tử khí trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh đang xét, K2-18b. Taylor đã thực hiện điều này theo cách mà bài kiểm tra không giả định loại khí nào có thể có mặt. Thay vì các gờ nổi rõ rệt thường chỉ ra sự hiện diện của các phân tử khí có thể phát hiện được, Taylor thấy dữ liệu xuất hiện nhất quán với một "đường thẳng", theo nghiên cứu mới, được đăng lên kho lưu trữ bản in trước vào ngày 22 tháng 4 và vẫn chưa được bình duyệt ngang hàng. Điều này có nghĩa là dữ liệu có thể quá nhiễu — hoặc tín hiệu quá yếu — để đưa ra kết luận chắc chắn.
"Đây là bằng chứng về quá trình khoa học đang diễn ra", Eddie Schwieterman, phó giáo sư về sinh học vũ trụ tại Đại học California, Riverside, người không tham gia vào nghiên cứu mới, nói với Space.com. "Đó chính xác là những gì chúng tôi muốn — nhiều nhóm hoặc cá nhân độc lập phân tích và diễn giải cùng một dữ liệu. Đây là một trong số đó và hy vọng sẽ có nhiều nhóm hoặc cá nhân khác làm theo."
Người ngoài hành tinh hay tiếng ồn?
Năm 2023, Nikku Madhusudhan của Đại học Cambridge và các đồng nghiệp lần đầu tiên công bố việc phát hiện ra dimethyl sulfide (DMS) trên K2-18b, một ngoại hành tinh có khối lượng lớn hơn Trái đất gần chín lần, nằm cách xa khoảng 120 năm ánh sáng trong "vùng có thể ở được" phù hợp với sự sống của ngôi sao của nó. Phát hiện này được thực hiện bằng một thiết bị trên Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST). Sau đó, vào ngày 17 tháng 4, cùng nhóm này tuyên bố rằng họ đã sử dụng một thiết bị JWST khác và tìm thấy bằng chứng mạnh hơn và rõ ràng hơn về phân tử này — và một thế giới đại dương có khả năng chứa nhiều sự sống — khi so sánh với phát hiện DMS năm 2023, vốn không được duy trì bởi các phân tích độc lập.Trên Trái đất, DMS hầu như chỉ được tạo ra bởi các dạng sống như tảo biển, khiến nó trở thành một "dấu hiệu sinh học" có thể có trong quá trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. "Đây là những dấu hiệu đầu tiên mà chúng ta thấy về một thế giới ngoài hành tinh có thể có người sinh sống", Madhusudhan nói với các phóng viên trong một cuộc họp báo. "Đây là khoảnh khắc mang tính cách mạng."
Mặc dù thông báo này đã gây ra sự phấn khích và trở thành tiêu đề trên toàn cầu, các nhà khoa học không tham gia vào nghiên cứu đã nhanh chóng cảnh báo rằng kết quả chỉ là sơ bộ và đi kèm với một số cảnh báo.
Điểm đáng chú ý nhất trong số đó là nhóm của Madhusudhan đã báo cáo phát hiện DMS với mức ý nghĩa ba sigma, cho thấy khả năng đó là một sự may rủi là 0,3% — thấp hơn nhiều tiêu chuẩn năm sigma (0,00003% cơ hội) cần thiết cho những khám phá khoa học vững chắc. Những người chỉ trích cũng nêu lên mối lo ngại rằng dữ liệu của nhóm đẩy JWST đến giới hạn của nó, lưu ý rằng không có các phân tử dự kiến như etan thường xuất hiện cùng với DMS và lập luận rằng các nhà nghiên cứu có thể đã sử dụng một mô hình thiên vị làm tăng tầm quan trọng của phát hiện DMS.
Các bài viết liên quan:
— Chúng ta có thực sự tìm thấy dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh trên K2-18b không? 'Chúng ta nên mong đợi một số báo động giả và đây có thể là một trong số đó'
— Bề mặt của ngoại hành tinh có thể được bao phủ bởi đại dương, Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện
— Phát hiện hơi nước trên ngoại hành tinh 'có thể sinh sống' K2-18 b Thật thú vị — nhưng nó không phải là người anh em sinh đôi của Trái đất
Những phát hiện của Taylor, dựa trên một mô hình đơn giản thường được các nhà thiên văn học sử dụng làm phân tích "lần đầu", làm tăng thêm sự hoài nghi, cho rằng tầm quan trọng của phát hiện này đã bị cường điệu hóa. Tuy nhiên, Madhusudhan và nhóm của ông vẫn không nao núng, lưu ý rằng các mô hình của Taylor quá đơn giản để nắm bắt được hành vi phức tạp của các phân tử khí quyển ở các bước sóng mà dữ liệu JWST của họ thể hiện.
"Không có gì trong bài báo này khiến tôi lo lắng hoặc có vẻ liên quan đến cuộc thảo luận về kết quả của chúng tôi", Madhusudhan cho biết trong email tới NPR. "Tôi chỉ hơi ngạc nhiên khi thấy tiêu chuẩn phản bác lại thấp đến vậy!"
Để xác nhận một khám phá, kết quả phải được hỗ trợ bởi các bằng chứng độc lập, cho thấy ý nghĩa thống kê mạnh mẽ và loại trừ các giải thích phi sinh học, nhà sinh vật học vũ trụ Michaela Musilova, người không tham gia vào bất kỳ nghiên cứu mới nào, nói với Space.com. "Cho đến nay, tất cả dữ liệu chúng tôi có thể xem xét liên quan đến K2-18b đều không đáp ứng các yêu cầu này."
Quay lại vạch xuất phát?
Bên dưới cuộc tranh luận là câu hỏi rộng hơn về việc liệu K2-18b có phải là hành tinh có thể sinh sống được ngay từ đầu hay không.Các nghiên cứu gần đây cho thấy hành tinh này có thể quá gần ngôi sao của nó để có thể duy trì nước lỏng trên bề mặt của nó — đặt nó ra ngoài vùng có thể sinh sống được và mâu thuẫn với kết luận trước đó của Madhusudhan và nhóm của ông rằng nó có thể là một thế giới đại dương. Hơn nữa, các nhà khoa học đã công bố rằng họ tìm thấy dấu vết của DMS trên một sao chổi lạnh lẽo, vô hồn vào năm 2024, làm dấy lên khả năng các phân tử như vậy có thể hình thành thông qua các quá trình hóa học chưa được biết đến, Musilova lưu ý.
Musilova, Schwieterman và các chuyên gia khác đồng ý rằng cần có thêm các phân tích độc lập để xác định xem các tín hiệu do Madhusudhan và nhóm của ông tìm thấy có thực sự đại diện cho DMS hoặc DMDS trong bầu khí quyển của K2-18b hay chỉ đơn giản là hiện tượng nhiễu trong dữ liệu. Các tín hiệu có thể không có, hoặc chúng có thể có nhưng hiện tại không thể phát hiện được. Dù bằng cách nào, cần có thêm nhiều quan sát để giải quyết sự không chắc chắn, Schwieterman cho biết.
"Nếu kết quả cuối cùng của câu chuyện này là công chúng thận trọng hơn về các tuyên bố trong tương lai về phát hiện sự sống, thì đó không phải là điều tồi tệ", ông nói.