Cuộc sống ngoài hành tinh phức tạp treo ở đâu trong vũ trụ? Có khả năng không phải trên các hành tinh hầm trong khí độc, theo một nghiên cứu mới làm giảm đáng kể số lượng thế giới nơi các nhà khoa học sẽ gặp may mắn nhất khi tìm thấy ET.
Trước đây, các nhà nghiên cứu đã định nghĩa "vùng có thể ở được" dựa trên khoảng cách giữa hành tinh và ngôi sao của nó; Các hành tinh, giống như Trái đất, quỹ đạo ở khoảng cách phù hợp để thích nghi với nhiệt độ trong đó nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh sẽ được coi là "có thể ở được". Nhưng trong khi định nghĩa này hoạt động đối với các vi khuẩn đơn bào, đơn bào, nó không hoạt động đối với các sinh vật phức tạp, chẳng hạn như động vật từ bọt biển đến con người, các nhà nghiên cứu cho biết.
Khi các tham số bổ sung - cần thiết cho các sinh vật phức tạp tồn tại - được tính đến, vùng có thể ở được này co lại đáng kể, các nhà nghiên cứu cho biết. Chẳng hạn, các hành tinh có lượng khí độc cao, chẳng hạn như carbon dioxide và carbon monoxide, sẽ bị loại khỏi danh sách chính.
"Đây là lần đầu tiên giới hạn sinh lý của sự sống trên Trái đất được xem là dự đoán sự phân bố của sự sống phức tạp ở nơi khác trong vũ trụ", nhà nghiên cứu đồng thời Timothy Lyons, một giáo sư nổi tiếng về hóa sinh học và giám đốc của Trung tâm Sinh học Trái đất Thay thế tại Đại học California, Riverside (UCR), cho biết trong một tuyên bố.
Để điều tra, Lyons và các đồng nghiệp đã tạo ra một mô hình máy tính về khí hậu và quang hóa khí quyển (một lĩnh vực phân tích cách thức các hóa chất khác nhau hoạt động dưới ánh sáng nhìn thấy hoặc tia cực tím) trên một loạt các hành tinh. Các nhà nghiên cứu bắt đầu bằng cách xem xét mức độ carbon dioxide dự đoán, một loại khí gây chết người ở mức cao nhưng cũng cần thiết để giữ nhiệt độ trên mức đóng băng (nhờ hiệu ứng nhà kính) trên các hành tinh quay quanh các ngôi sao chủ của chúng.
"Để duy trì nước lỏng ở rìa ngoài của khu vực sinh sống thông thường, một hành tinh sẽ cần lượng carbon dioxide gấp hàng chục nghìn lần so với Trái đất ngày nay", Edward Schwieterman, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của NASA làm việc với Lyons, cho biết tuyên bố. "Điều đó vượt xa mức độ độc hại đối với đời sống của con người và động vật trên Trái đất."
Một khi các độc tính carbon dioxide được đưa vào phương trình, khu vực sinh sống truyền thống cho đời sống động vật đơn giản được cắt làm hai, các nhà nghiên cứu cho biết. Đối với cuộc sống phức tạp như con người, vốn nhạy cảm hơn với lượng carbon dioxide cao, vùng an toàn này co lại chỉ còn chưa đến một phần ba diện tích truyền thống, các nhà nghiên cứu nhận thấy.
Theo các thông số mới, một số ngôi sao không có vùng an toàn cho cuộc sống; bao gồm Proxima Centauri và TRAPPIST-1, hai trong số những người hàng xóm gần nhất của mặt trời. Đó là bởi vì các hành tinh xung quanh những mặt trời này có khả năng có nồng độ carbon monoxide cao, các nhà nghiên cứu cho biết. Carbon monoxide có thể liên kết với hemoglobin trong máu động vật, và thậm chí một lượng nhỏ của nó có thể gây tử vong. (Ngược lại, một nghiên cứu gần đây cho rằng carbon monoxide có thể là dấu hiệu của sự sống ngoài trái đất, nhưng như Schwieterman nói, "đây chắc chắn sẽ không phải là nơi tốt cho cuộc sống của con người hoặc động vật như chúng ta biết trên Trái đất.")
Các hướng dẫn mới có thể giúp các nhà nghiên cứu cắt giảm số lượng các hành tinh nơi các dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh trông có vẻ hứa hẹn, một lợi ích cho lĩnh vực này, cho rằng có gần 4.000 hành tinh được xác nhận ngoài đó có quỹ đạo sao khác ngoài mặt trời.
"Những khám phá của chúng tôi cung cấp một cách để quyết định những hành tinh nào trong số chúng ta nên quan sát chi tiết hơn", nhà nghiên cứu Christopher Reinhard, cựu sinh viên tốt nghiệp UCR hiện đang là trợ lý giáo sư về Trái đất và khoa học khí quyển tại Viện Công nghệ Georgia , cho biết trong tuyên bố. "Chúng tôi có thể xác định các hành tinh có thể ở được với mức độ carbon dioxide hoặc carbon monoxide khác có thể quá cao để hỗ trợ cuộc sống phức tạp."
