Liệu người ngoài hành tinh có cần đến nhiên liệu hóa thạch để xây dựng nền văn minh?

Việc đốt cháy than, dầu và khí đốt đã giúp loài người bước vào cuộc cách mạng công nghiệp, từ đó tái định hình toàn bộ nền văn minh. Xăng vận hành các loại phương tiện giao thông; than và khí đốt tự nhiên là trung tâm trong hệ thống năng lượng toàn cầu. Tuy nhiên, nếu người ngoài hành tinh xây dựng xã hội của riêng họ, liệu họ có nhất thiết phải lặp lại con đường phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như loài người?

Theo Lewis Dartnell, nhà sinh vật học vũ trụ và là tác giả của cuốn sách The Knowledge: How to Rebuild Our World from Scratch (Penguin Press, 2014), để xây dựng một nền văn minh hiện đại, người ngoài hành tinh có thể vẫn cần một nguồn năng lượng dồi dào như nhiên liệu hóa thạch. Ông nhấn mạnh rằng sẽ rất khó để hoàn toàn bỏ qua việc sản xuất loại nhiên liệu này.

Dartnell đưa ra phép so sánh với con người: vào thế kỷ 18, thế giới bước vào thời kỳ công nghiệp nhờ khai thác nguồn năng lượng tưởng như vô tận - than, vốn cháy lâu hơn và tạo ra nhiều năng lượng hơn so với gỗ hay than củi. “Trước thời điểm đó, năng lượng là giới hạn cơ bản của những gì con người có thể làm,” ông giải thích. “Nó giới hạn những gì bạn có thể khai thác, di chuyển, xây dựng hay chế tạo.”

Dartnell gọi câu hỏi liệu một nền văn minh có thể bỏ qua nhiên liệu hóa thạch để tiếp cận năng lượng thay thế là “tình huống tiến thoái lưỡng nan kiểu con gà và quả trứng.” Ông nói với Live Science rằng, chẳng hạn, việc sản xuất tấm pin mặt trời đòi hỏi silicon, mà quá trình khai thác và tinh chế nguyên tố này lại tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

Ảnh: Getty.

Theo ông, cách dễ nhất để một nền văn minh thông minh bắt đầu tạo ra năng lượng là... đốt cháy mọi thứ, như cách con người từng làm, cho đến khi họ phát triển được các nguồn năng lượng bền vững hơn như ánh sáng từ một ngôi sao hay sức gió. Tuy nhiên, gió không thể tạo ra nhiệt độ cao cần thiết cho các quy trình luyện kim như nấu chảy, rèn và đúc kim loại - những yếu tố thiết yếu cho quá trình công nghiệp hóa. Thủy điện cũng không phải là giải pháp phổ biến, bởi nó đòi hỏi hành tinh đó phải có một lượng lớn chất lỏng có thể tiếp cận - điều mà phần lớn các hành tinh mà chúng ta biết đến đều không có. Ý kiến này được củng cố bởi Seth Shostak, nhà thiên văn học và Giám đốc Viện Tìm kiếm Trí thông minh Ngoài Trái đất (SETI).

Nhiên liệu hóa thạch có phổ biến ngoài trái đất?

Các nhà khoa học hiện chưa phát hiện ra hành tinh nào có nồng độ oxy cao trong khí quyển - yếu tố then chốt cho quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch - mặc dù một lượng nhỏ oxy đã được tìm thấy trên sao Hỏa, sao Kim và vệ tinh Europa của sao Mộc. Oxy đóng vai trò quan trọng trong quá trình cháy, giúp giải phóng năng lượng tích tụ trong than, dầu và khí đốt.

Quan trọng hơn, nhiên liệu hóa thạch là sản phẩm từ sự sống - là phần còn lại của các sinh vật đã tồn tại hàng trăm triệu năm trước. Theo Dartnell, kiến tạo mảng đóng vai trò cốt lõi trong sự hình thành và phát triển các dạng sống này. “Có lý do chính đáng để nghi ngờ rằng nếu muốn có sự sống thông minh trên một hành tinh giống Trái đất, bạn cần có kiến tạo mảng để điều hòa khí hậu trong thời gian dài,” ông nói.

Một nghiên cứu năm 2022 từ Đại học Sydney đã nêu chi tiết cách mà kiến tạo mảng của Trái đất vận chuyển carbon giữa lòng đất và bề mặt, hình thành cái gọi là “băng chuyền carbon”. Theo nghiên cứu này, đây là yếu tố then chốt giúp duy trì khí hậu “vừa phải” của Trái đất, khiến hành tinh trở nên phù hợp cho sự sống. Dartnell bổ sung rằng kiến tạo mảng còn dẫn đến sự trôi dạt lục địa và tạo ra điều kiện hình thành lượng than lớn — một trong những nhiên liệu hóa thạch phổ biến.

Nói cách khác, kiến tạo mảng không chỉ mở đường cho sự sống mà còn tạo ra điều kiện để sự sống đó biến thành nhiên liệu, và thậm chí có thể phát triển trí thông minh đủ để khai thác chúng. “Theo một nghĩa nào đó, bạn sẽ có được hai trong một,” Dartnell nhận định. “Nếu bạn có một hành tinh với kiến tạo mảng đang hoạt động, nó sẽ điều chỉnh khí hậu, đồng thời cho phép sự tiến hóa của sự sống phức tạp và thông minh.”

Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa phát hiện được hành tinh nào có kiến tạo mảng hoạt động. Họ cũng chưa tìm thấy nhiên liệu hóa thạch ngoài không gian. Dù vậy, những gì họ đã tìm thấy là các “khối xây dựng” hóa học của nhiên liệu hóa thạch: hydro và carbon. Theo Shostak, khoảng 75% khối lượng của vũ trụ được tạo thành từ hydro. Các nhà khoa học cũng đã phát hiện một “đại dương” hydrocarbon lỏng trên vệ tinh Titan của sao Thổ. Về mặt lý thuyết, người ngoài hành tinh có thể sử dụng các nguyên tố này để tạo ra năng lượng thông qua quá trình đốt cháy.

Góc nhìn từ trái đất

Tất nhiên, người ngoài hành tinh không nhất thiết bị ràng buộc bởi cùng những giới hạn như con người. Nhưng trí tưởng tượng của chúng ta thường chỉ hoạt động trong phạm vi thời gian và trải nghiệm của loài người. “Chúng ta khó mà đoán được người ngoài hành tinh sẽ làm gì,” Shostak nói với Live Science. Ông so sánh điều này với việc hỏi Julius Caesar dự đoán người La Mã sẽ sử dụng dầu như thế nào vào năm 2025, trong khi thời của ông họ chỉ dùng một ít dầu để thắp sáng. “Julius có thể có vài ý tưởng, nhưng tất cả đều dựa trên hiểu biết của người La Mã,” Shostak nói. “Ông ấy sẽ bỏ lỡ hoàn toàn cốt lõi vấn đề. Bạn phải ghi nhớ điều đó.”

Theo Shostak, một nền văn minh thông minh ngoài hành tinh có thể rất khác với bất kỳ điều gì chúng ta từng tưởng tượng. Mặc dù họ có thể cần một nguồn năng lượng dồi dào để phát triển xã hội, nhưng không ai có thể chắc chắn rằng năng lượng đó sẽ ở dạng nào. Câu trả lời có thể nằm ngoài tầm hiểu biết của nhân loại.