Kính thiên văn Không gian James Webb gần đây đã tìm thấy dấu vết của khí mêtan (CH4) và các bon diôxit (CO2) trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh K2-18-b - một ngoại hành tinh có khối lượng gấp 8,6 lần Trái đất, cách chúng ta khoảng 120 năm ánh sáng. Kết quả khảo sát cho thấy, đây có thể là dấu hiệu của một đại dương nước (nguồn: NASA).
Tìm kiếm nước lỏng trên các hành tinh là chìa khóa để tìm thấy sự sống, các nhà khoa học đã đề xuất một chiến lược mới có thể cải thiện cơ hội tìm kiếm này. Trong nghiên cứu công bố ngày 28/12/2023 trên Tạp chí Nature Astronomy, các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết rằng, nếu bầu khí quyển của một hành tinh có ít CO2 hơn các hành tinh xung quanh thì có thể có một lượng lớn nước trên bề mặt của nó, hoặc thậm chí là sự sống.
Hiện nay, việc tìm kiếm nước lỏng trên các hành tinh ngoài hệ mặt trời là một thách thức lớn. Trong khoảng 5.000 hành tinh đã được phát hiện, chưa xác nhận được nước ở dạng lỏng trên bất kỳ hành tinh nào. Điều tốt nhất mà các nhà khoa học có thể làm là phát hiện dấu vết của nước trong bầu khí quyển của các hành tinh, và xác định liệu về mặt lý thuyết trên các hành tinh đó nước có ở trạng thái lỏng hay không.
Chúng ta biết rằng, ban đầu bầu khí quyển của Trái đất chủ yếu là CO2, nhưng sau đó các bon hòa tan vào đại dương. Sau khi các bon được hòa tan trong đại dương, hoạt động kiến tạo sẽ khóa nó lại trong lớp vỏ Trái đất, tạo ra một bể chứa các bon hiệu quả. Đây là một phần lý do tại sao hành tinh của chúng ta có lượng CO2 thấp hơn đáng kể so với các hành tinh xung quanh, bầu khí quyển của Trái đất có khoảng 0,04% CO2, trong khi bầu khí quyển trên Sao Kim và Sao Hỏa đều có trên 95% CO2. Nếu các nhà khoa học quan sát thấy bầu khí quyển có hàm lượng các bon thấp tương tự trên một hành tinh, điều đó có thể cho thấy khả năng hiện diện của các đại dương rộng lớn tương tự như đại dương của chúng ta. Tìm CO2 dễ hơn tìm nước ở dạng lỏng, CO2 hấp thụ bức xạ hồng ngoại rất tốt, nó tạo ra tín hiệu mạnh mà các nhà khoa học có thể phát hiện được. Cũng có thể thực hiện kỹ thuật này với các kính thiên văn hiện có, chẳng hạn như Kính viễn vọng không gian James Webb.
Một lý do khác có thể góp phần tạo ra bầu không khí có hàm lượng các bon thấp chính là sự sống, ví dụ như sự quang hợp của thực vật. Khoảng 20% tổng lượng các bon thu giữ được trên Trái đất là nhờ vào các quá trình sinh học.
Mặc dù cách tiếp cận này dường như hợp lý về mặt nguyên tắc, song vẫn có thể có những trở ngại vì vẫn chưa rõ có bao nhiêu hành tinh có bầu khí quyển. Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá thêm nhiều hành tinh mới, nhiều bầu khí quyển hơn cũng sẽ được phát hiện và kỹ thuật này có thể giúp tìm hiểu xem liệu chúng có thể duy trì sự sống hay không.
Cao Minh (theo livescience.com)