Khi việc tìm kiếm các exowworld có thể ở được nóng lên, các nhà khoa học sẽ muốn biết: Đó là cuộc sống, hay chỉ đơn thuần là ảo ảnh của cuộc sống?
Nghệ sĩ khái niệm về hành tinh ngoại hành tinh Kepler 62E, cách khoảng 1.200 năm ánh sáng trong chòm sao Lyra. Hình ảnh qua NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.
Trong những năm gần đây, các nhà thiên văn học đã bắt đầu phát triển khả năng tìm kiếm thế giới sống, nghĩa là, các hành tinh xa xôi - quay quanh vượt xa hệ mặt trời của chúng ta - cho thấy bằng chứng về sự sống trong bầu khí quyển của chúng. Tìm kiếm liên quan đến những gì được gọi là sinh trắc học trong khí quyển hành tinh. Ví dụ, trên Trái đất, khoảng 21% bầu khí quyển của chúng ta dưới dạng oxy chủ yếu đến từ các vi khuẩn tiến hành quang hợp, nhờ đó ánh nắng mặt trời, nước và carbon dioxide được chuyển đổi thành carbohydrate và oxy. Bây giờ các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm hành tinh ảo có trụ sở tại Đại học Washington đã phát hành một nghiên cứu giúp các nhà thiên văn học xác định và loại trừ dương tính giả trong cuộc sống tìm kiếm liên tục này. Họ đã xuất bản ở đó làm việc trong ngày 26 tháng 2, 216 Tạp chí vật lý thiên văn.
Việc tìm kiếm sinh trắc học trong khí quyển ngoại hành tinh đã trở thành một chủ đề nóng một phần vì sự ra mắt của Kính viễn vọng Không gian James Webb, được thiết lập cho năm 2018. Kính viễn vọng đó sẽ ở trên một biên giới công nghệ; nghĩa là, nó có thể giúp các nhà thiên văn tìm kiếm sự sống trên một số ít thế giới xa xôi. Điều này được thực hiện bằng quang phổ chuyển tuyến, hoặc nghiên cứu các đặc điểm quang phổ của ánh sáng có thể nhìn thấy qua bầu khí quyển hành tinh khi nó đi qua hoặc đi qua phía trước ngôi sao chủ của nó.
Edward Schwieterman, một sinh viên tiến sĩ ngành thiên văn học tại Phòng thí nghiệm hành tinh ảo UW, là tác giả chính của nghiên cứu mới phác thảo cách tìm kiếm dương tính giả. Ông nói trong một tuyên bố:
Chúng tôi muốn xác định xem có điều gì chúng tôi có thể quan sát được đã cho ra những trường hợp cases dương tính giả trong số các ngoại hành tinh.
Chúng tôi gọi họ là imp những kẻ mạo danh sinh học trong bài báo.
Phát hiện tiềm năng của sự sống ngoài hệ mặt trời của chúng ta có cường độ và hậu quả to lớn như vậy, chúng ta thực sự cần chắc chắn rằng chúng ta đã hiểu đúng - rằng khi chúng ta giải thích ánh sáng từ các ngoại hành tinh này, chúng ta biết chính xác những gì chúng ta đang tìm kiếm, và những gì có thể đánh lừa chúng ta.
Trên trái đất, quang hợp hoạt động để giải phóng oxy vào khí quyển của chúng ta. Hình ảnh qua Wikimedia Commons.
Một tiền đề trong việc tìm kiếm các kết quả dương tính giả trong sinh trắc học là - mặc dù trên Trái đất, oxy được tạo ra gần như hoàn toàn bằng quang hợp - điều tương tự có thể không đúng trong số hàng tỷ exowworld trong thiên hà của chúng ta. Do đó, tuyên bố của UW cho biết, các nhà nghiên cứu trong tương lai sẽ cần xem xét cẩn thận bất kỳ oxy nào họ tìm thấy trong bầu khí quyển của các hành tinh xa xôi:
Nghiên cứu trước đây từ Phòng thí nghiệm hành tinh ảo đã phát hiện ra rằng một số thế giới có thể tạo ra oxy ’một cách khủng khiếp, bằng cách hoặc bằng phương tiện không sinh tồn. Điều này có nhiều khả năng trong trường hợp các hành tinh quay quanh các ngôi sao có khối lượng thấp, nhỏ hơn và mờ hơn mặt trời của chúng ta và phổ biến nhất trong vũ trụ.
Phương pháp phi sinh học đầu tiên họ xác định được kết quả khi ánh sáng cực tím sao Star tách các phân tử carbon dioxide (CO2), giải phóng một số nguyên tử oxy để tạo thành O2, loại oxy có trong bầu khí quyển Trái đất.
Sự cho rằng sinh học oxy đặc biệt này có thể không cho thấy sự sống xuất hiện khi các nhà nghiên cứu, thông qua mô hình máy tính, nhận thấy rằng quá trình này không chỉ tạo ra oxy mà còn cả lượng carbon monoxide đáng kể và có thể phát hiện được.
Vì vậy, nếu chúng ta thấy carbon dioxide và carbon monoxide cùng nhau trong bầu khí quyển của một hành tinh đá, chúng ta sẽ biết rất nghi ngờ rằng việc phát hiện oxy trong tương lai có nghĩa là sự sống.
Cũng có những chỉ số khác về dương tính giả, mà nhóm đã mô tả trong tuyên bố của họ, cùng với các chiến lược để xác định chúng. Schwieterman nói:
Với những chiến lược này, chúng ta có thể nhanh chóng chuyển sang các mục tiêu hứa hẹn hơn có thể có sinh thiết oxy thực sự.