Mò kim đáy biển: Tìm kiếm thế giới khả sinh - Ariel Anbar

Xem đầy đủ: http://ed.ted.com/lessons/a-needle-in-countless-haystacks-finding-habitable-planets-ariel-anbar

Trong hàng tỷ ngân hà và hàng tỷ ngôi sao, làm sao chúng ta có thể tìm ra những thế giới khả sinh giống như Trái Đất? Điều gì là thiết yếu để hỗ trợ sự sống? Ariel Anbar mang đến cho chúng ta một hiểu biết sâu hơn về tìm kiếm sự sống trên hành tinh khác.

Bài giảng bởi Ariel Anbar, minh họa bởi TED-Ed.

Vũ trụ chứa đựng hàng trăm tỉ thiên hà,

Mỗi thiên hà chứa đựng
hàng trăm tỉ ngôi sao,

và rất nhiều ngôi sao có
các hành tinh quay xung quanh.

Vậy làm sao tìm kiếm sự sống ở nơi
rộng lớn như thế?

Nó giống như là mò kim đáy biển vậy,

Chúng ta sẽ muốn tập trung tìm kiếm ở
các hành tinh có khả năng có sự sống cao,

cái mà chúng ta gọi là "Thế giới Khả sinh"

Vậy những hành tinh đó trông thế nào?

Để trả lời, chúng ta không nhìn ra
ngoài vũ trụ,

mà là nhìn vào chính
hành tinh này, Trái Đất.

Bởi vì đây là hành tinh duy nhất
chúng ta biết rõ là "Khả sinh".

Khi ngắm nhìn Trái Đất từ vũ trụ, ta thấy
1 thế giới màu xanh đầy nước.

Không phải ngẫu nhiên 3/4 bề mặt Trái Đất
được bao phủ bởi đại dương.

Vì các đặc tính vật lý và hóa học
mà chỉ có nước mới có,

nước cần thiết cho tất cả sự sống.

Và vì thế chúng ta đặc biệt quan tâm
đến những hành tinh có nhiều nước.

May mắn thay, nước rất phổ biến trong
vũ trụ.

Nhưng sự sống cần nước dưới dạng lỏng,
không phải dạng băng hoặc hơi

và nước ở thể lỏng thì
ít phổ biến hơn.

Để một hành tinh có nước dưới dạng
lỏng trên bề mặt, có 3 điều quan trọng:

Thứ nhất, hành tinh đó cần phải
đủ lớn để lực hấp dẫn

có thể ngăn các phân tử nước
không bay vào không gian.

Ví dụ, sao Hỏa nhỏ hơn Trái đất,
do vậy nó có lực hút nhỏ hơn,

và đó là lý do mà
bầu khí quyển của sao Hỏa rất mỏng,

và không có đại dương nào trên bề mặt.

Thứ hai, hành tinh đó cần phải có
bầu khí quyển. Tại sao?

Vì nếu không, hành tinh sẽ nằm
trong khoảng chân không,

và nước ở dạng lỏng thì
không ổn định trong chân không.

Ví dụ, mặt trăng không có bầu khí quyển,
vì thế khi ta đổ một ít nước lên mặt trăng

nó sẽ sôi lên thành khí hoặc
đông cứng lại thành băng.

Không có áp suất khí quyển,
nước ở dạng lỏng không thể tồn tại.

Thứ ba, hành tinh cần có khoảng cách
phù hợp với ngôi sao của nó.

Nếu quá gần, nhiệt độ trên bề mặt
sẽ vượt qua nhiệt độ sôi của nước

và đại dương sẽ biến thành hơi nước.

Nếu quá xa, nhiệt độ bề mặt sẽ thấp hơn
nhiệt đóng băng của nước

làm cho các đại dương đông lại thành băng.

Dù là lửa hay băng, sự sống mà chúng ta
biết đến sẽ không thể tồn tại được.

Hãy nghĩ về vùng khả sinh, nơi giữ nước ở
thể lỏng, như vòng đai quanh ngôi sao nó,

chúng ta gọi vòng đai đó là
"Vùng Khả Sinh".

Vì vậy, khi tìm Thế Giới Khả Sinh, ta sẽ
tìm "vùng khả sinh" quanh các ngôi sao.

Đó là vùng thích hợp nhất để tìm ra
hành tinh giống Trái Đất.

Tuy "vùng khả sinh" là nơi khá tốt
để tìm kiếm các hành tinh có sự sống

thì vẫn còn một vài khó khăn.

Thứ nhất, 1 hành tinh chưa chắc "khả sinh"
chỉ vì nó nằm trong "vùng khả sinh".

Hãy xem xét sao Kim trong hệ Mặt Trời.

Nếu là nhà thiên văn ngoài vũ trụ,
bạn sẽ thấy Sao Kim có sự sống

Đúng kích cỡ, có bầu khí quyển, và nằm
trong " vùng khả sinh" của hệ mặt trời.

Nhà thiên vũ trụ có thể xem Sao Kim
và Trái Đất như cặp song sinh,

Nhưng sao Kim không thể có sự sống,
ít nhất là trên bề mặt của nó

Không phải là sự sống mà chúng ta từng được
biết. Nó quá nóng.

Vì bầu khí quyển của Sao Kim tràn ngập
CO2, một khí nhà kính quan trọng.

Thực tế, bầu khí quyển của Sao Kim
hầu hết là CO2.

Nó dày hơn gần 100 lần so với
bầu khí quyển của chúng ta,

kết quả là nhiệt độ trên Sao Kim nóng tới mức có thể nung chảy chì

và hành tinh này khô như sa mạc.

Nên, một hành tinh đúng kích thước và
khoảng cách chỉ là bước khởi đầu.

Còn cần phải biết thành phần
bầu khí quyển của nó nữa.

Khó khăn thứ hai xuất hiện
khi chúng ta xem xét Trái Đất kĩ hơn.

30 năm qua, chúng ta đã tìm ra các vi sinh
vật song được ở môi trường khắc nghiệt,

Chúng sống ở các vết đá nứt
sâu hàng dặm dưới mặt đất,

trong những vùng nước sôi dưới đáy biển,

trong vùng nước a xít của
các suối nước nóng,

trong các hạt nước cao
hàng dặm trên bầu trời.

Các sinh vật chịu được
điều kiện khắc nghiệt này không hiếm.

Một số nhà khoa học ước tính khối lượng
vi sinh vật sống sâu trong lòng đất

bằng với khối lượng của tất cả các
sinh vật sống trên bề mặt Trái Đất.

Những sinh vật ngầm này
không cần đại dương hay ánh mặt trời.

Những điều này cho thấy các hành tinh như Trái đất
có thể chỉ là bề nổi của tảng băng sinh vật học vũ trụ.

Có thể sự sống vẫn đang tồn tại trong
tầng nước ngầm dưới bề mặt Sao Hỏa.

Vi sinh vật có thể sinh sôi trên
Europa của Sao Mộc

nơi đại dương nước dạng lỏng
nằm dưới bề mặt băng cứng.

một đại dương khác nằm dưới bề mặt vệ tinh Enceladus của Sao Thổ, là nguồn của các tia nước nóng phun vào vũ trụ,

Liệu tia nước nóng này có chứa
vi sinh vật?

Liệu chúng ta có thể bay đến đó
để tìm hiểu không?

Có điều gì về sự sống mà ta chưa biết,
sử dụng 1 chất lỏng khác nước chăng?

Có thể chúng ta mới là sinh vật lạ sống ở
nơi khắc nghiệt và không bình thường.

Có thể "vùng khả sinh thật sự"
quá rộng lớn,

có hàng tỷ cây kim dưới đáy
đại dương bao la ấy.

Có thể về mặt vĩ mô, Trái Đất chỉ là 1
trong rất nhiều mô thức Thế Giới Khả Sinh.

Cách duy nhất để tìm ra đó là:
ra ngoài kia và khám phá.