Manh mối mới trong hành trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất

VHO - Các nhà khoa học lần đầu xác nhận bằng quan sát trực tiếp sự tồn tại của bầu khí quyển quanh một hành tinh đá nằm trong vùng có thể sinh sống ngoài hệ Mặt Trời. Phát hiện được kỳ vọng mở ra cơ hội mới trong hành trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.

Cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hệ Mặt Trời vừa có thêm bước tiến mới khi các nhà nghiên cứu xác nhận sự tồn tại của bầu khí quyển quanh hành tinh LHS 1140b, cách Trái Đất khoảng 49 năm ánh sáng và được cho là có thể tồn tại nước ở thể lỏng trên bề mặt.

Trước đây, các nhà khoa học đã phát hiện bầu khí quyển quanh các hành tinh khí khổng lồ và các ngoại hành tinh nhỏ hơn sao Hải Vương. Một số hành tinh đá cũng từng ghi nhận dấu hiệu khí quyển, nhưng đều nằm ngoài vùng có thể sinh sống của ngôi sao chủ, nơi nước ở thể lỏng có khả năng tồn tại.

Theo nghiên cứu mới, LHS 1140b là hành tinh đá đầu tiên nằm trong vùng có thể sinh sống ngoài hệ Mặt Trời được xác nhận có bầu khí quyển thông qua quan sát trực tiếp.

"Đây là lần đầu tiên bầu khí quyển của một hành tinh đá nằm trong vùng có thể sinh sống bên ngoài hệ Mặt Trời được xác nhận bằng quan sát thực tế", TS. Collin Cherubim, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

TS. Cherubim nhận định, LHS 1140b hiện là một trong những mục tiêu triển vọng nhất để nghiên cứu khả năng sinh sống và tìm kiếm dấu hiệu sự sống ngoài hệ Mặt Trời.

LHS 1140b có khối lượng gấp 5,6 lần và bán kính lớn hơn Trái Đất khoảng 70%. Theo TS. Cherubim, hành tinh này có nhiều điểm tương đồng với Trái Đất về thành phần cấu tạo và nhiệt độ, song cũng có nhiều khác biệt như bị khóa thủy triều, có thể chứa lượng nước lớn hơn đáng kể và sở hữu bầu khí quyển rất khác.

Được phát hiện vào năm 2017, LHS 1140b quay quanh một sao lùn đỏ trong chòm sao Cetus (Quái vật biển). Ngôi sao này nhỏ và mờ hơn Mặt Trời nhưng phát ra tỷ lệ bức xạ ion hóa cao hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, LHS 1140b hội tụ nhiều điều kiện cần thiết cho một môi trường có khả năng hỗ trợ sự sống. Đây là một hành tinh đá, có nhiệt độ đủ để nước tồn tại ở thể lỏng và có bầu khí quyển đủ dày để hạn chế thất thoát nước, đồng thời bảo vệ bề mặt khỏi bức xạ có hại. Bên cạnh đó, sao chủ của hành tinh tương đối ổn định và ít xảy ra hiện tượng bùng phát.

Trong khi đó, nhóm nghiên cứu không phát hiện bầu khí quyển quanh LHS 1140c, một hành tinh đá khác cũng quay quanh ngôi sao này.

Các nhà khoa học đã sử dụng máy quang phổ hồng ngoại gắn trên kính thiên văn Magellan Clay tại Đài quan sát Las Campanas (Chile) để quan sát LHS 1140b khi hành tinh đi qua phía trước ngôi sao chủ.

Dữ liệu thu thập trong năm 2024 cho thấy khí heli đang thoát khỏi hành tinh vào không gian. Theo TS. Cherubim, nhóm nghiên cứu đã loại trừ các khả năng khác có thể tạo ra tín hiệu heli, bao gồm cả sự nhiễm tín hiệu từ khí quyển Trái Đất.

Tuy nhiên, trong các quan sát thực hiện năm 2025, tín hiệu heli không còn xuất hiện. TS. Cherubim cho biết kết quả này khiến nhóm nghiên cứu bất ngờ và phải rà soát lại toàn bộ dữ liệu trước khi đi đến kết luận rằng họ đã loại trừ mọi khả năng dẫn đến tín hiệu giả.

GS. Jayne Birkby, chuyên gia vật lý thiên văn tại Đại học Oxford đánh giá đây là một phát hiện quan trọng. Theo bà, các sao lùn đỏ là loại sao phổ biến nhất trong thiên hà nhưng thường có hoạt động mạnh, dễ làm mất bầu khí quyển của các hành tinh đá quay quanh chúng.

"Điều này khiến việc phát hiện bầu khí quyển quanh LHS 1140b trở thành một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu điều kiện tồn tại của các hành tinh quay quanh sao lùn đỏ", bà nói.

Theo GS. Birkby, việc tín hiệu khí quyển thay đổi theo thời gian cũng giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách bầu khí quyển của ngoại hành tinh phản ứng trước bức xạ cực tím từ ngôi sao chủ, qua đó cung cấp thêm dữ liệu về điều kiện bề mặt và khả năng tồn tại sự sống.

Trong khi đó, TS. Yamila Miguel thuộc Đài quan sát Leiden (Hà Lan) cho biết từ trước đến nay các nhà khoa học đã biết rằng những hành tinh nằm gần sao chủ có thể dần mất khí quyển vào không gian.

Theo bà, điều khiến LHS 1140b trở nên đặc biệt là lượng khí quyển bị thất thoát đủ lớn để có thể phát hiện từ Trái Đất, điều vốn rất khó thực hiện đối với một hành tinh đá có kích thước nhỏ.

Tuy nhiên, TS. Miguel cũng lưu ý các quan sát hiện mới ghi nhận khí thoát ra từ tầng khí quyển phía trên của hành tinh, chứ chưa phản ánh điều kiện tại các lớp khí quyển thấp hơn hoặc gần bề mặt, nơi được cho là có khả năng tồn tại sự sống.