Người ngoài hành tinh có thể phun ra khí "ma trơi" vừa độc vừa có mùi?

Phosphine, một loại khí có mùi kinh khủng gây độc cho sự sống trên Trái đất, có thể báo hiệu sự tồn tại của các dạng sống ngoài hành tinh ở những nơi khác trong vũ trụ. Rất có thể người ngoài hành tinh sử dụng nó như một hình thức giao tiếp di động.

Bà Clara Sousa-Silva, một nhà nghiên cứu vật lý thiên văn phân tử tại MIT cho biết các phân tử phosphine rất dễ phản ứng và đòi hỏi rất nhiều năng lượng để tạo ra, nó không được ưa chuộng bởi sự sống trên hành tinh của chúng ta và thực sự không nên tìm thấy ở bất cứ đâu. Mặc dù vậy, nó được tìm thấy khắp nơi trên toàn cầu với số lượng nhỏ. Dấu vết của khí này có thể được tìm thấy trong nước thải, đầm lầy, đường ruột của cá và con người, trên ruộng lúa và trong phân của chim cánh cụt. Tuy nhiên, tất cả các địa điểm này đều có một điểm chung: Chúng không có oxy.

Phosphine phản ứng khi tiếp xúc với oxy và cản trở khả năng sử dụng oxy của tế bào để tạo ra năng lượng. "Đó chỉ là mối quan hệ của phosphine với chuyển hóa oxy khiến nó trở nên độc hại", bà Sousa-Silva nói. Nhiều đến mức nó được sử dụng làm vũ khí hóa học trong Thế chiến thứ I. Trong môi trường không có oxy, "phosphine không quá tệ".

“Cuộc sống khác trên các hành tinh xa xôi không có oxy "có thể tồn tại rất nhiều phosphine ", bà nói. “Ở đây trên trái đất, các vi sinh vật trong môi trường không có oxy tạo ra phosphine, mặc dù không biết bằng cách nào và tại sao chúng lại tiêu tốn quá nhiều năng lượng để làm như vậy”.

Bà suy đoán rằng sinh vật có thể đang sử dụng các phân tử đó để phòng thủ, thu giữ kim loại cho các quá trình sinh hóa hoặc để liên lạc với các tế bào khác. Hơn nữa, các dạng sống lớn hơn (như con người) tạo ra và giải phóng các mẩu nhỏ phosphine vào khí quyển thông qua thuốc trừ sâu và các hoạt động như sản xuất methamphetamine (ma tuý đá).

Vì vậy, Sousa-Silva và nhóm của bà muốn tìm hiểu xem việc phát hiện phosphine trên các ngoại hành tinh khác nhau sẽ hợp lý đến mức nào. Họ đã mô phỏng việc sản xuất, tồn tại và phá hủy phosphine trên các ngoại hành tinh khác nhau - và thấy rằng trong những điều kiện nhất định, họ thực sự có thể phát hiện ra sự hiện diện của phosphine bằng cách xem xét cách nó tương tác với ánh sáng.

Dữ liệu của họ cho thấy khí này có thể bị phát hiện nếu nó được sản xuất trên toàn cầu với nồng độ tương đương với lượng khí được tìm thấy trong khí quyển của các hệ sinh thái nghèo oxy trên Trái đất như các nhà máy xử lý nước thải. Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng phosphine sẽ không cung cấp bất kỳ "dương tính giả" nào. Đôi khi, các hiện tượng không sống (như sét) hoặc cấu trúc địa chất (như núi lửa) có thể giải phóng các loại khí như metan hoặc các phân tử mà sinh vật sống tạo ra, đánh lừa các nhà vật lý thiên văn.

"Dường như bất kỳ lượng phosphine có thể phát hiện được trên một ngoại hành tinh ôn đới đá chỉ có thể được tạo ra bởi sự sống", bà nói. Mô phỏng của họ cho thấy sét và núi lửa, trong số các hiện tượng khác, có thể tạo ra một lượng rất nhỏ chất này, không đáng kể và không thể phát hiện được.

Hãy tưởng tượng một "thiên đường nhiệt đới ẩm ướt, không có oxy từ cực này sang cực khác", bà nói. "Hành tinh này có khả năng có thể sản xuất một lượng lớn phosphine". "Các dạng sống ngoài hành tinh trên hành tinh đó có thể sẽ thấy thế giới siêu giàu oxy của chúng ta không hấp dẫn. Sự sống có thể cần oxy hoặc cần phosphine, nhưng nó không bao giờ có thể cần cả hai".

Tuy nhiên, khả năng phát hiện ra một hành tinh sản xuất ra nhiều phosphine vẫn còn khá thấp. Đó là bởi vì khí này đòi hỏi rất nhiều năng lượng để tạo ra và phốt pho (một trong những nguyên tố mà nó tạo ra) dường như không được tìm thấy với số lượng lớn trên bất kỳ hành tinh nào. Tuy nhiên "chỉ vì một phân tử ở mức độ phong phú thấp và do đó có tác động nhỏ đến khí quyển, không có nghĩa là chúng ta không nên thử tìm kiếm nó".