Vũ trụ, con người và Tàu Kepler

Hồi tuần trước, NASA đã công bố tàu vũ trụ Kepler đã phát hiện ra 2 hệ sao mới cách chúng ta hàng nghìn năm ánh sáng. Bên trong 2 hệ sao này là 7 hành tinh mới được phát hiện và 3 trong số chúng nằm tại một vị trí lý tưởng đối với sao chủ khiến chúng không quá nóng hay quá lạnh để nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt. Đây là 1 trong 2 tiêu chuẩn để NASA cân nhắc về một hành tinh có thể cư trú và điều này có nghĩa về mặt lý thuyết, sẽ có 3 thế giới mới có thể hỗ trợ cho các loại hình của sự sống mà chúng ta đã thấy trên Trái Đất.

Trong một email gởi đến The Verge, Steve Howell - nhà khoa học quản lý sứ mạng Kepler nói: "Chúng tôi tin rằng nước lỏng là yếu tố cốt yếu để sự sống như con người có thể phát triển. Nhưng có rất nhiều dạng sự sống khác trên Trái Đất vẫn sinh sôi mà không cần đến nước lỏng." Theo Howell, trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ cố gắng sử dụng các công cụ khác để phát hiện ánh sáng phản chiều từ các hành tinh vừa khám phá và từ ánh sáng này, "chúng tôi có thể tìm ra những dấu hiệu của sự sống hay ít nhất là những dấu hiệu của các vật chất hỗ trợ cho sự sống như nước, CO2, v.v..".

Tuy nhiên, cho đến hiện tại thì tàu Kepler của NASA vẫn là công cụ tốt nhất mà chúng ta có trong việc tìm kiếm những nơi khác trong vũ trụ rộng lớn, đủ tương đồng với Trái Đất để sự sống có thể sinh sôi. Kepler là một tàu vũ trụ hình hộp không người lái, cao 4,5 m và được công ty Ball Aerospace chế tạo cho NASA. Nhiệm vụ của Kepler là chuyên đi "săn" các hành tinh khác nằm ngoài hệ Mặt Trời (exoplanet) bằng cách phát hiện những thay đổi bất thường dù là nhỏ nhất trong ánh sáng phát ra từ một sao khi một hành tinh bay ngang nó.

Công cụ đo sáng trên tàu Kepler.

Trang thiết bị chính của Kepler là một kính thiên văn đo sáng luôn hướng về một khu vực riêng biệt trong chòm sao Cygnus và Lyra, nơi có chứa hơn 100.000 ngôi sao và bay xung quanh chúng là vô vàn hành tinh, bao gồm cả một số ít hành tinh nằm ở vùng cư trú. Trên thực tế, kể từ khi được phóng vào quỹ đạo kéo dài của Trái Đất xung quanh Mặt Trời cách đây 4 năm, Kepler đã phát hiện ra 2740 hành tinh tiềm năng trong khu vực này và 122 trong số đó đã được xác nhận là các hành tinh sau khi được xem xét bằng nhiều công cụ khác nhau.

"Tính đến nay, đã có 122 hành tinh được xác nhận và chỉ 1 số ít nằm trong vùng cư trú của ngôi sao mà nó bay quanh, đó là chưa kể rất ít hành tinh trong số đó có bề mặt dạng rắn hay có thành phần chính là đá thay vì khí," Howell giải thích nhưng ông cũng bổ sung rằng có khoảng từ 60 đến 70 hành tinh có kích thước gần gấp đôi Trái Đất và chúng là những ứng cử viên lý tưởng cho sự sống.

Điều này dẫn đến một tiêu chuẩn quan trọng khác đối với các hành tinh ứng cử viên cho sự sống và cũng lý giải tại sao việc tìm kiếm các hành tinh có thể cư trú lại khó đến vậy. Đó là: Hành tinh cần phải có kích thước phù hợp. Nếu quá lớn (có khối lượng gấp 8 lần Trái Đất) thì trọng lực của hành tinh đủ mạnh để có thể giam giữ hydro và heli, biến nó thành một khối cầu khí khổng lồ, không có bề mặt để hỗ trợ cho sự tồn tại của nước lỏng. Nếu quá nhỏ (khối lượng bằng 1 nửa Trái Đất hoặc ít hơn), lực hút của hành tinh quá yếu để sở hữu một bầu khí quyển khiến nó không khác gì Mặt Trăng.

Tàu Kepler đã vừa phát hiện 7 hành tinh mới nhưng chỉ 3 trong số đó có kích thước lẫn vị trí phù hợp để sự sống có thể tồn tại. Một trong số các hành tinh, có tên gọi Kepler-62f có kích thước lớn hơn Trái Đất 40% và đây cũng là kích thước gần nhất từng được tìm thấy bởi một con tàu vũ trụ. Về tổng cộng, kể từ khi bắt đầu sứ mạng vào năm 2009, cộng với 3 hành tinh vừa phát hiện tuần trước thì Kepler mới chỉ tìm thấy 5 hành tinh hội đủ 2 yếu tố vừa nêu. Howell nói: "Những dự đoán tốt nhất của chúng tôi là các hành tinh được công bố hôm 18 tháng 4 vừa qua là những ứng cử viên sáng giá nhất và là những phát hiện gần nhất về một hành tinh giống Trái Đất tính đến thời điểm hiện tại."

Trường quan sát của Kepler trong 4 mùa xuân, hạ, thu, đông.

Mặc dù vậy, nhiệm vụ của Kepler vẫn chưa kết thúc. Con tàu được phóng với một sứ mạng kéo dài 3 năm rưỡi nhưng tính đến nay đã vượt quá 7 tháng. Kepler đã vấp phải một số trục trặc với các thành phần chuyển động, cụ thể là 4 bánh xe được dùng để định hướng tầm nhìn của kính thiên văn nhưng Howell và các nhà khoa học khác hy vọng rằng con tàu vẫn tiếp tục hoạt động trong khoảng thời gian gấp đôi vòng đời của nó. Howell nói: "Kepler có thể duy trì hoạt động thêm 4 năm nữa nếu như dự án tiếp tục được gây quỹ và con tàu cũng như các khí cụ tích hợp không bị hỏng hóc nghiêm trọng." NASA cũng cho rằng đây là một cơ hội đầu tốt và trong năm ngoái, cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ đã công bố hỗ trợ nguồn vốn cho sứ mạng Kepler đến hết năm 2016.

Với những gì Kepler mang lại cho chúng ta, Howell đưa ra lý luận: "Là con người, chúng ta luôn háo hức học hỏi nếu chúng ta chỉ có 1 mình. Chúng ta đã cô đơn ngay từ buổi mình binh và Kepler đang dần hé lộ một phần của thiên hà mà chúng ta đang sống để trả lời cho câu hỏi này. Mặc dù vẫn chưa rõ liệu có một hành tinh nào khác ngoài Thái Dương hệ tồn tại sự sống, nhưng chúng ta sẽ biết được tần số của các hành tinh nhỏ, nằm trong vùng cư trú. Và nếu tần số ngày một cao thì có vẻ như chúng ta phải chấp nhận với kết luận rằng chúng ta không đơn độc."

Theo: The Verge