Một nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại Mỹ cho thấy những hành tinh ấm áp và tràn ngập nước như Trái Đất có thể phủ đầy trong thiên hà bao la của chúng ta.

có tận 10 tỷ hành tinh giống Trái đất trong hệ Ngân hà
Có tận 10 tỷ hành tinh giống Trái đất trong hệ Ngân Hà. (Ảnh: Reddit)

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Pennsylvania, nước Mỹ đã sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Kepler của NASA để ước tính số lượng hành tinh giống Trái Đất trong dải Ngân Hà.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Thiên văn (The Astronomical Journal) cho thấy trong hệ Ngân Hà, cứ mỗi 4 ngôi sao giống Mặt trời sẽ có một hành tinh giống Trái Đất quay xung quanh nó. Cũng có nghĩa là tồn tại khoảng 10 tỷ thế giới tương tự địa cầu trong thiên hà của chúng ta.

Trong kỷ nguyên này, các nhà khoa học sẽ hướng tới tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất, nơi hành tinh được bao phủ bởi nhiệt độ ấm áp và tràn đầy nước.

Vào giữa thập kỷ tiếp theo, những dự án như phóng kính viễn vọng hồng ngoại có trường khảo sát rộng, sẽ được tiến hành để truy tìm dấu vết của oxi và hơi nước trên những hành tinh xa xôi.


Đồng hồ Casio giá SHOCK!

Giáo sư vật lý Eric Ford, đồng tác giả của nghiên cứu, chia sẻ: “Nếu chúng ta biết rõ cần bắt đầu từ đâu, chúng ta sẽ thu được một món hời lớn từ những nỗ lực ngày hôm nay”.

Một hành tinh giống Trái Đất phải có chu kỳ quay quanh ngôi sao của nó từ 237 đến 500 ngày và phải có kích thước từ 3/4 đến 1,5 lần so với Trái Đất.

Cũng có nghĩa là “hành tinh cần tìm phải có quỹ đạo phù hợp để phần lớn nước trên bề mặt ở trạng thái lỏng”, GS Ford mô tả trong báo cáo.

“Thông tin này là một phần không thể thiếu đối với các nhà thiên văn học trong quá trình thiết lập kế hoạch để xây dựng trạm quan trắc không gian tiếp theo”, GS nói.

Có từ 5 đến 10 tỷ hành tinh như Trái Đất

Ước tính của các nhà nghiên cứu được dựa trên dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian Kepler của NASA. Ra mắt vào năm 2009, Kính Kepler sử dụng phương pháp vận chuyển (transit method) để tìm ra các thế giới bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta. Kính viễn vọng Kepler đã quan sát hơn 530.000 ngôi sao cùng những vệt tối trong vùng sáng của ngôi sao đó được gây ra bởi một tinh cầu vận hành ngang qua.

Dự án này đã thay đổi hoàn toàn sự hiểu biết của chúng ta về thiên hà. Kính thiên văn Kepler đã tìm thấy hơn 2.600 hành tinh không thuộc hệ Mặt trời, chỉ ra rằng số lượng tinh cầu trong hệ Ngân Hà nhiều hơn số ngôi sao và giúp các nhà nghiên cứu có cái nhìn sâu sắc hơn về sự đa dạng của các hành tinh. 

Đây là lần đầu tiên trong lịch sử thiên văn học, các nhà nghiên cứu phát hiện có nhiều hành tinh giống Trái Đất đến vậy tồn tại trong vũ trụ của chúng ta.

Kính viễn vọng đã ngừng hoạt động vào năm 2018 sau khi hết nhiên liệu, nhưng nó đã hoàn thành chương trình săn tìm các tinh cầu cho Vệ tinh Khảo sát Exoplanet (TESS), được phóng vào tháng 4/2018.

Ước tính có tận 10 tỷ hành tinh giống Trái đất trong hệ Ngân hà
Kính thiên văn Kepler. (Ảnh: Twitter)

Nhìn chung, kết quả của Kepler cho thấy 20%-50% các ngôi sao có thể nhìn thấy trên bầu trời đêm có các hành tinh tương tự như Trái Đất trong tinh hệ của chúng.

Nhưng nhóm của GS. Ford không chỉ dừng lại ở việc dùng kính thiên văn Kepler để quan sát, vì phương pháp vận chuyển chỉ có thể phát hiện được những hành tinh kích thước lớn ở gần các ngôi sao (do chúng chặn ánh sáng của ngôi sao tạo thành vệt tối) mà không phát hiện được các hành tinh nhỏ trong tinh hệ của ngôi sao đó.

Tuy nhiên, cũng không tệ khi phát hiện các hành tinh nhỏ nằm xa ngôi sao trung tâm. Hơn nữa, Kính thiên văn Kepler có khuynh hướng thiên về những ngôi sao có độ sáng mờ và kích thước khoảng 1/3 khối lượng Mặt trời.

Do đó, để ước tính Kepler đã bỏ lỡ bao nhiêu hành tinh, các nhà nghiên cứu đã tạo ra mô phỏng về vũ trụ trên máy tính dựa trên Danh sách các hành tinh do Kepler phát hiện và Thống kê số ngôi sao từ tàu Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Chương trình này sẽ thay thế Kepler để tự động “quan sát” các tinh cầu thuộc các tinh hệ khác nhau nhằm tìm ra những hành tinh tương tự Trái Đất.

Trong từng vũ trụ giả định như vậy, mô phỏng cũng cung cấp số lượng và thể loại hành tinh mà Kepler có khả năng phát hiện được. Sau đó, các nhà khoa học sẽ so sánh kết quả của mô phỏng và dữ liệu thực từ Kính Kepler để ước tính sự phong phú của những hành tinh tương tự Trái Đất trong vùng quỹ đạo phù hợp của các ngôi sao tương tự Mặt trời.

“Tôi nhận thấy những định nghĩa mà chúng ta cho là “ngôi sao tương tự Mặt trời”, “vùng quỹ đạo hợp lý của hành tinh” hay “hành tinh tương tự Trái Đất” đều đầy những sơ hở và không chắc chắn. Với sai sót trong định nghĩa như thế, con số 5 đến 10 tỷ hành tinh là con số có thể chấp nhận được”, GS Ford nói.

Bước đột phá trong tìm kiếm người ngoài hành tinh

Bước kế tiếp trong công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất là nghiên cứu các hành tinh có tiềm năng.

“Các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến việc tìm ra những dấu vết của sự sống – các phân tử sinh học đầu tiên – trong bầu khí quyển của những hành tinh có kích thước gần bằng Trái Đất”, GS Ford hào hứng chia sẻ.

Ước tính có tận 10 tỷ hành tinh giống Trái đất trong hệ Ngân hà - ảnh 2
Bước đột phá trong tìm kiếm người ngoài hành tinh. (Ảnh: spaceworlds)

Ngay cả khi một hành tinh nằm trong vùng quỹ đạo phù hợp, nó vẫn cần một bầu khí quyển đủ dày để duy trì nhiệt độ ấm áp và nước lỏng trên bề mặt. Dựa vào khảo sát hoạt động của ánh sáng do ngôi sao phát ra, các nhà khoa học có thể tính toán được thành phần khí quyển của hành tinh khi nó vận hành ngang qua ngôi sao đó.

Công trình của GS Ford đã giúp NASA trong việc lựa chọn loại kính viễn vọng phù hợp: nếu các hành tinh giống Trái Đất ở gần đủ để chúng ta quan sát, NASA sẽ sử dụng các loại kính thiên văn nhỏ và giá rẻ hơn, nhưng nếu chúng ở xa, các nhà khoa học phải sử dụng kính thiên văn cỡ lớn mới có thể trông thấy.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng sứ mệnh mà ngành thiên văn học phải gánh vác trong tương lai cần gắn liền với việc nghiên cứu các hành tinh giống Trái Đất – cứ một trong 33 ngôi sao giống Mặt trời và một trong mỗi 2 ngôi sao giống Mặt trời.

“Một trong những điều quan trọng nhất là chúng ta không chỉ biết được con số mà còn hiểu được khả năng của mình. Vì thế, những nhà hoạch định có thể hy vọng ở một tương lai đầy hứa hẹn, đồng thời cũng lập kế hoạch cho điều tệ nhất có thể xảy ra với nhân loại, nhưng với một chiến lược khoa học có căn cứ vững chắc”, GS Ford nhấn mạnh.

Minh trí (Theo Business Insider)