Hành trình tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh: Khi mọi giả định đều có thể sai

Cho đến nay, Trái Đất là nơi duy nhất trong vũ trụ mà con người biết có sự sống. Nhưng nếu sự sống có thể tồn tại dưới những hình thức khác thì sao? Đây là câu hỏi khiến các nhà sinh vật học vũ trụ – những người chuyên nghiên cứu sự sống ngoài Trái Đất – không ngừng tìm kiếm lời giải.

Họ đang cố gắng thiết lập những quy luật chung chi phối sự hình thành của các hệ sinh thái, không chỉ trên hành tinh của chúng ta mà còn ở những nơi xa xôi trong vũ trụ. Điều này đòi hỏi không chỉ khoa học mà cả trí tưởng tượng, bởi rất có thể sự sống ngoài hành tinh không tuân theo những quy luật sinh học quen thuộc của Trái Đất.

Ảnh minh họa.

Kể từ năm 1995, khi ngoại hành tinh (hành tinh ngoài hệ Mặt Trời) đầu tiên được phát hiện, các nhà khoa học đã xác định được hơn 5.000 ngoại hành tinh khác nhau.

Nhiều trong số đó là những hành tinh nhỏ, có bề mặt đá giống Trái Đất và nằm trong "vùng ở được" của các ngôi sao chủ – nơi có thể tồn tại nước lỏng, yếu tố quan trọng để sự sống phát triển. Theo ước tính, có khoảng 300 triệu hành tinh trong dải Ngân Hà có điều kiện thích hợp để sự sống hình thành.

Dù vậy, vấn đề lớn nhất mà các nhà khoa học phải đối mặt là: Chúng ta định nghĩa "sự sống" như thế nào?

Thoạt nghe, câu hỏi này có vẻ đơn giản, bởi chúng ta có thể dễ dàng nhận diện sự sống – từ một chú chim đang bay đến một giọt nước chứa đầy vi khuẩn. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất được một định nghĩa chính xác.

NASA tạm thời định nghĩa sự sống là một "phản ứng hóa học tự duy trì có khả năng tiến hóa theo thuyết Darwin". Điều đó có nghĩa là một sinh vật phải có hệ thống hóa học phức tạp và có thể thích nghi với môi trường để sinh tồn.

Nhưng nếu có những dạng sống không cần tiến hóa như vậy thì sao? Liệu sự sống có thể tồn tại dưới những hình thức hoàn toàn xa lạ với trí tưởng tượng của con người?

Vì các ngoại hành tinh cách chúng ta hàng triệu năm ánh sáng và có độ sáng yếu hơn hàng triệu lần so với ngôi sao chủ của chúng, việc nghiên cứu chúng là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn.

Các nhà khoa học đang sử dụng một phương pháp gọi là quang phổ, giúp họ phân tích thành phần khí quyển và bề mặt của các hành tinh xa xôi. Nếu tìm thấy dấu hiệu của oxy – loại khí mà vi khuẩn lam trên Trái Đất đã tạo ra qua quá trình quang hợp hàng tỷ năm trước – hoặc dấu vết diệp lục, điều đó có thể là bằng chứng về sự sống.

Nhưng nếu sự sống ngoài hành tinh không cần đến oxy hay diệp lục thì sao? Đây chính là thách thức lớn nhất mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt.

Một số nhà khoa học cho rằng, sự tiến hóa không chỉ là một hiện tượng sinh học mà có thể là một quy luật chung của vũ trụ.

Họ đưa ra giả thuyết rằng bất kỳ hệ thống hóa học hay khoáng chất nào, nếu tồn tại trong một môi trường thích hợp, đều có thể tiến hóa để trở nên phức tạp hơn theo thời gian. Quá trình này có thể tương tự như cách chọn lọc tự nhiên diễn ra trong sinh học, nhưng thay vì áp dụng cho sinh vật sống, nó có thể áp dụng cho mọi hệ thống vật lý.

Nếu giả thuyết này đúng, nó có thể thay đổi hoàn toàn cách con người tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. Thay vì chỉ tập trung vào những dấu hiệu sinh học quen thuộc, các nhà khoa học có thể mở rộng tìm kiếm sang bất kỳ dạng hệ thống nào có khả năng lưu trữ và xử lý thông tin.

Mọi sinh vật trên Trái Đất đều cần nước, bởi nước là dung môi giúp duy trì các phản ứng hóa học quan trọng. Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu cho rằng sự sống có thể tồn tại với những loại dung môi khác, chẳng hạn như:

Axit sulfuric (có trên sao Kim)

Amoniac (có trên các mặt trăng của sao Mộc và sao Thổ)

Carbon dioxide lỏng

Lưu huỳnh lỏng

Hơn nữa, mọi sự sống trên Trái Đất đều dựa vào carbon – nguyên tố tạo thành các phân tử quan trọng như DNA và protein. Nhưng nếu có dạng sống nào đó không dựa trên carbon mà sử dụng silicon hay một nguyên tố khác thì sao?

Điều này có nghĩa là, ngay cả khi sự sống ngoài hành tinh đang ở ngay trước mắt, chúng ta vẫn có thể không nhận ra nó.

Ngoài việc tìm kiếm dấu hiệu sinh học, các nhà khoa học cũng đang hướng đến một mục tiêu tham vọng hơn: tìm kiếm dấu hiệu của một nền văn minh tiên tiến.

Những tín hiệu có thể cho thấy sự tồn tại của trí tuệ ngoài hành tinh bao gồm:

Ánh sáng nhân tạo phát ra từ các thành phố ngoài hành tinh

Chất ô nhiễm công nghiệp, như khí nitơ điôxít trong khí quyển

Tín hiệu vô tuyến hoặc các dạng sóng nhân tạo

Nếu con người thực sự tìm thấy bằng chứng về một nền văn minh ngoài hành tinh, đó sẽ là một trong những khám phá vĩ đại nhất trong lịch sử nhân loại.

Không ai biết liệu khi nào con người sẽ phát hiện ra sự sống ngoài Trái Đất – có thể là trong hệ Mặt Trời, có thể là qua phân tích khí quyển của một ngoại hành tinh, hoặc cũng có thể là nhờ một tín hiệu vô tuyến đến từ một nền văn minh xa xôi.

Nhưng có một điều chắc chắn: Hành trình này không hề dễ dàng, và để tìm ra sự sống ngoài Trái Đất, khoa học cần phải vượt ra khỏi những giới hạn mà chúng ta từng biết.