Chúng tôi hiện đã tìm thấy 867 hành tinh ngoại khác nhau, nhưng vẫn chưa xác định chắc chắn liệu một trong những bến cảng đó có tồn tại không. Mặc dù oxy tương đối dồi dào trong Vũ trụ, nhưng việc tìm thấy nó trong bầu khí quyển của một hành tinh xa xôi có thể chỉ ra khả năng sinh sống của nó bởi vì sự hiện diện của nó - với số lượng lớn - sẽ báo hiệu sự hiện diện của sự sống.
Nhưng tìm ở đâu trước? Một nghiên cứu mới phát hiện ra rằng chúng ta có thể phát hiện oxy trong bầu khí quyển của một hành tinh có thể ở được quay quanh một sao lùn trắng - một ngôi sao đang trong quá trình chết - dễ dàng hơn nhiều so với một hành tinh giống Trái đất quay quanh một ngôi sao giống như Mặt trời.
Avi Loeb, nhà lý thuyết tại Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) và giám đốc của Viện lý thuyết và tính toán Harvard cho biết, trong cuộc tìm kiếm chữ ký sinh học ngoài trái đất.
Loeb và đồng nghiệp Dan Maoz từ Đại học Tel Aviv ước tính rằng một cuộc khảo sát về 500 sao lùn trắng gần nhất có thể phát hiện ra một hoặc nhiều Trái đất có thể ở được.
Một sao lùn trắng là những gì các ngôi sao như Mặt trời trở thành sau khi chúng cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân. Nó phồng ra khỏi lớp ngoài của nó, để lại một lõi nóng có thể có kích thước tương đương Trái đất. Nó từ từ nguội đi và mờ dần theo thời gian, nhưng nó có thể giữ nhiệt đủ lâu để sưởi ấm một thế giới gần đó trong hàng tỷ năm.
Hiện tại, hầu hết các hành tinh mà chúng ta đã tìm thấy quỹ đạo gần với ngôi sao mẹ của chúng, vì các nhà thiên văn tìm thấy các hành tinh sử dụng chiêm tinh học do ảnh hưởng của lực hấp dẫn mà hành tinh có trên ngôi sao, khiến nó rung lắc rất nhẹ. Các hành tinh khổng lồ gần ngôi sao có tác dụng lớn nhất và do đó dễ phát hiện nhất.
Sử dụng phương pháp trắc quang, các nhà thiên văn học nhìn thấy một lượng ánh sáng mà một ngôi sao phát ra khi một hành tinh đi qua phía trước ngôi sao. Vì một sao lùn trắng có kích thước tương đương Trái đất, một hành tinh có kích thước Trái đất sẽ chặn một phần lớn ánh sáng của nó và tạo ra một tín hiệu rõ ràng. Phương pháp trắc quang, hay phương pháp vận chuyển, đã chứng minh cách tốt nhất để tìm các ngoại hành tinh.
Một sao lùn trắng nhỏ hơn và mờ hơn nhiều so với Mặt trời, và một hành tinh sẽ phải ở gần hơn để có thể ở được với nước lỏng trên bề mặt của nó, do đó sẽ khiến các hành tinh xung quanh một ngôi sao lùn trắng dễ dàng phát hiện hơn. Một hành tinh sinh sống sẽ khoanh tròn lùn trắng một lần mỗi 10 giờ ở khoảng cách khoảng một triệu dặm.
Quan trọng hơn, chúng ta chỉ có thể nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh quá cảnh. Khi ánh sáng lùn trắng tỏa sáng qua vòng không khí bao quanh đĩa hành tinh phủ kín hành tinh, bầu khí quyển hấp thụ một số ánh sao. Điều này để lại dấu vân tay hóa học cho thấy liệu không khí đó có chứa hơi nước, hoặc thậm chí là chữ ký của sự sống, chẳng hạn như oxy.
Nhưng có một lời cảnh báo: Trước khi một ngôi sao trở thành sao lùn trắng, nó phình to thành một người khổng lồ đỏ, nhấn chìm và phá hủy bất kỳ hành tinh nào gần đó. Do đó, một hành tinh sẽ phải đến vùng có thể ở được sau khi ngôi sao tiến hóa thành sao lùn trắng. Hoặc là nó sẽ di chuyển về phía ngôi sao từ một quỹ đạo xa hơn hoặc là một hành tinh mới được hình thành từ bụi và khí còn sót lại.
Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa tìm thấy một hành tinh ngoại xung quanh một sao lùn trắng, mặc dù Loeb và Moaz nói rằng sự phong phú của các nguyên tố nặng trên bề mặt của các sao lùn trắng cho thấy rằng một phần đáng kể trong số chúng có các hành tinh đá.
Chúng ta cần một con mắt tốt hơn trên bầu trời để tìm các hành tinh xung quanh các sao lùn trắng, Loeb và Maoz, và Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), dự kiến ra mắt vào cuối thập kỷ này, hứa hẹn sẽ đánh hơi được khí của các thế giới ngoài hành tinh này .
Loeb và Maoz đã tạo ra một quang phổ tổng hợp, sao chép những gì JWST sẽ thấy nếu nó kiểm tra một hành tinh có thể ở được quay quanh một sao lùn trắng. Họ phát hiện ra rằng cả oxy và hơi nước sẽ có thể được phát hiện chỉ với vài giờ trong tổng thời gian quan sát.
Maoz cung cấp hy vọng tốt nhất để tìm thấy một hành tinh có người ở trong tương lai gần, ông Maoz nói.
Nghiên cứu gần đây của các nhà thiên văn học CfA Courtney Dressing và David Charbonneau cho thấy hành tinh có thể ở gần nhất có khả năng quay quanh một ngôi sao lùn đỏ (một ngôi sao mát mẻ, khối lượng thấp trải qua phản ứng tổng hợp hạt nhân). Vì một sao lùn đỏ, mặc dù nhỏ hơn và mờ hơn Mặt trời, lớn hơn và sáng hơn nhiều so với sao lùn trắng, ánh sáng chói của nó sẽ lấn át tín hiệu mờ nhạt từ bầu khí quyển trên hành tinh quay quanh. JWST sẽ phải quan sát hàng trăm giờ chuyển tuyến để có hy vọng phân tích thành phần khí quyển.
Loeb Mặc dù hành tinh có thể ở gần nhất có thể quay quanh một ngôi sao lùn đỏ, nhưng ngôi sao gần nhất mà chúng ta có thể dễ dàng chứng minh là có thể mang sự sống có thể quay quanh một ngôi sao lùn trắng, Loeb nói.
Đọc bài viết của họ ở đây.
Nguồn: CfA
