Các nhà thiên văn học xác định một lớp hành tinh mới có thể sinh sống được

Những thế giới đại dương khổng lồ này có khả năng dồi dào hơn đáng kể so với những hành tinh ngoài Trái đất.

Trong quá trình tìm kiếm các thế giới có thể sinh sống được, các nhà thiên văn học đã tập trung vào các hành tinh mới giống Trái đất quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời. Những thế giới đá này có bán kính và khối lượng tương tự Trái đất và phải đủ ấm để cho phép nước lỏng tồn tại trên bề mặt.

Nhưng mặc dù các nhà thiên văn học đã tìm thấy một số ứng cử viên đầy hứa hẹn – ví dụ như Trappist-1d hoặc Proxima Centauri b, cả hai đều quay quanh các ngôi sao gần đó – các điều kiện cần thiết rất nghiêm ngặt và điều này hạn chế đáng kể số lượng của chúng.

Hiện Nikku Madhusudhan và các đồng nghiệp tại Đại học Cambridge ở Anh đã xác định được một lớp hành tinh có thể sinh sống hoàn toàn mới có khả năng dồi dào hơn đáng kể so với các hành tinh giống Trái đất và dễ nghiên cứu hơn nhiều.

Những ứng cử viên mới này là những thế giới đại dương lớn hơn Trái đất đáng kể nhưng nhỏ hơn Sao Hải Vương và được bao bọc trong bầu khí quyển giàu hydro. Điều quan trọng, chúng phải có nhiệt độ ở bề mặt cho phép nước lỏng chảy, vì vậy về mặt này chúng giống như Trái đất.

Thế giới Hycean

Madhusudhan và các đồng nghiệp gọi những thế giới này là “Hycean”, một nghĩa ghép từ các từ hydro và đại dương. Họ nói rằng những thế giới này có thể có bán kính lên tới 2,6 của Trái đất và lớn gấp mười lần. Nó lớn hơn đáng kể so với bất kỳ hành tinh nào trước đây được coi là có thể sinh sống được.

Các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu vùng có thể sinh sống được ở Hycean — phạm vi khoảng cách từ ngôi sao mẹ cho phép tạo ra nước lỏng trên bề mặt. Và tt hóa ra rằng vùng có thể sinh sống được ở Hycean lớn hơn đáng kể so với các hành tinh giống trên mặt đất.

Đó là một phần vì nhiệt độ cân bằng trên các hành tinh này có thể cao tới 440 độ F (227 độ C), cao hơn nhiều so với các hành tinh trên cạn. Trong những điều kiện này, nước lỏng có thể tồn tại nếu hành tinh được khóa chặt chẽ với cùng một mặt luôn hướng về phía mặt trời. Trong trường hợp đó, một nửa hành tinh sẽ quá nóng để hỗ trợ sự sống trong khi nửa kia có thể ôn hòa.

Một lý do khác cho vùng rộng hơn nhiều là các thế giới Hycean “lạnh” có thể hỗ trợ nước lỏng nhờ hệ thống sưởi bên trong của chúng. Những hành tinh như vậy sẽ yêu cầu ít hoặc không cần bức xạ từ ngôi sao mẹ và do đó có thể quay quanh quỹ đạo ở khoảng cách rộng lớn. Họ nói: “Kết quả của chúng tôi cho thấy [khu vực có thể sinh sống] cho các hành tinh Hycean rộng hơn đáng kể so với [khu vực có thể sinh sống] trên cạn.

Hành tinh mới và đặc điểm sinh học của người ngoài hành tinh

Liệu những hành tinh này có hỗ trợ sự sống hay không, một câu hỏi quan trọng là liệu chúng có hiển thị các cấu trúc sinh học có thể đo lường được hay không. Madhusudhan và các đồng nghiệp điều tra chi tiết câu hỏi này và nói rằng các cấu trúc sinh học chính trên Trái đất, chẳng hạn như ôxy, ôzôn và mêtan, có khả năng được tạo ra trên thế giới Hycean bởi các quá trình không liên quan đến sự sống. Vì vậy, chúng không thể được coi là đặc tính sinh học trên các thế giới này.

Tuy nhiên, các quá trình trao đổi chất trên Trái đất tạo ra một số hợp chất thứ cấp có khả năng được phát hiện dễ dàng hơn trong khí quyển giàu hydro. Chúng bao gồm dimethysulfide (DMS), dimethyldisulfide (DMDS), methanethiol (CH ₃ SH) và carbonylsulfide (OCS).

Hơn nữa, bởi vì các thế giới Hycean lớn hơn các hành tinh giống như trên mặt đất, chúng sẽ dễ dàng nghiên cứu hơn. Các nhà thiên văn đã phát hiện ra một số ứng cử viên, chẳng hạn như K2-18 b, một exoworld có khối lượng gấp 8 lần Trái đất quay quanh một ngôi sao lùn đỏ cách chúng ta 124 năm ánh sáng. Hành tinh này đã được Kính viễn vọng Không gian James Webb, sự thay thế của Hubble, dự kiến ​​phóng vào cuối năm nay.

Madhusudhan và các đồng nghiệp nói rằng cuộc điều tra này đầy hứa hẹn. “Chúng tôi dự đoán rằng các quan sát JWST Chu kỳ 1 đã được phê duyệt về K2-18 b, một hành tinh Hycean ứng cử viên, sẽ có thể phát hiện các dấu ấn sinh học này nếu có mặt ở số lượng được xem xét trong nghiên cứu này,” họ nói.

Vì vậy, nếu K2-18 b và các thế giới Hycean khác hiển thị các hình dạng sinh học, chúng ta có thể thấy những dấu hiệu đầu tiên của sự sống ở nơi khác trong Vũ trụ trong vài năm tới. Fingers vượt qua để có một lần phóng thử nghiệm Kính viễn vọng Không gian James Webb trong những tháng tới.

Cảm ơn bạn đã quan tâm đến bài viết của meZOOM. Chúc bạn một ngày mới tốt lành!