Hy vọng tìm thấy sự sống ngoài hành tinh trên K2-18b lung lay trước những nghiên cứu mới

Giấc mơ tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh gặp thử thách mới

Trong hành trình tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi "Liệu chúng ta có cô đơn trong vũ trụ này?", hành tinh K2-18b từng được coi là hy vọng sáng giá nhất. Cách Trái Đất 124 năm ánh sáng trong chòm sao Sư Tử, thế giới xa xôi này đã khiến cộng đồng khoa học thế giới dậy sóng với những tín hiệu được cho là dấu hiệu của sự sống. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây đang làm lung lay niềm tin này.

Để hiểu rõ tại sao sự sống ngoài hành tinh trên ngoại hành tinh K2-18b lại trở thành chủ đề tranh cãi gay gắt, chúng ta cần nhìn lại toàn bộ câu chuyện từ những phát hiện ban đầu đến những nghi ngờ hiện tại.

Hình ảnh đại diện của một hành tinh. Ảnh: Pexels

Khi hy vọng bừng sáng từ kính viễn vọng James Webb

Tháng 4 vừa qua, cộng đồng khoa học thế giới như bùng nổ khi nhóm nghiên cứu do Nikku Madhusudhan từ Đại học Cambridge dẫn đầu công bố phát hiện đầy hứa hẹn. Sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng vũ trụ James Webb được ví là "đôi mắt vàng" của nhân loại trong việc khám phá vũ trụ, họ tuyên bố phát hiện dấu vết của hai hợp chất quan trọng trong khí quyển K2-18b.

Hai "nhân vật chính" trong câu chuyện này là dimethyl sulfide (DMS) và dimethyl disulfide (DMDS). Điều đặc biệt ở đây là trên Trái Đất, những hợp chất này chỉ được sản xuất bởi các sinh vật sống, đặc biệt là tảo biển. Vì vậy, việc phát hiện chúng trên một hành tinh khác có thể là bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của sự sống ngoài Trái Đất.

Hành tinh K2-18b sở hữu những đặc điểm lý tưởng cho sự sống. Hành tinh này nằm trong "vùng ôn đới", khoảng cách vừa phải từ ngôi sao chủ để nước có thể tồn tại ở dạng lỏng. Với khối lượng gấp 8,6 lần Trái Đất và thuộc nhóm "hành tinh siêu Trái Đất", K2-18b có thể chứa đại dương rộng lớn dưới bầu khí quyển giàu hydro.

Những tiếng chuông cảnh báo từ cộng đồng khoa học

Tuy nhiên, niềm hân hoan ban đầu nhanh chóng bị thách thức. Ngay cả nhóm nghiên cứu của Madhusudhan cũng thận trọng nhấn mạnh rằng phát hiện của họ chỉ đạt mức "ba sigma", một tiêu chuẩn thống kê có nghĩa vẫn tồn tại khả năng nhỏ nhưng có ý nghĩa rằng kết quả này chỉ là sự trùng hợp ngẫu nhiên.

Cảnh báo đầu tiên đến từ chính những học trò cũ của Madhusudhan. Luis Welbanks từ Đại học Bang Arizona và Matthew Nixon từ Đại học Maryland đã quyết định "thách thức" thầy cũ bằng cách kiểm tra lại dữ liệu gốc. Kết quả của họ như một tràng nước lạnh: khi áp dụng các mô hình thống kê khác nhau, những tín hiệu ban đầu được coi là dấu hiệu sinh học đã không còn nổi bật.

Điểm then chốt trong phân tích mới này nằm ở cách tiếp cận nghiên cứu. Thay vì chỉ xem xét 20 loại hóa chất có thể có trong khí quyển như nghiên cứu ban đầu, nhóm của Welbanks mở rộng danh sách lên 90 loại. Sự thay đổi này đã làm suy yếu đáng kể giả thuyết về một lời giải thích sinh học độc nhất cho những tín hiệu quan sát được.

Cuộc tranh luận khoa học leo thang

Trước những chỉ trích, Madhusudhan và nhóm nghiên cứu phản pháo bằng một nghiên cứu mới được công bố tuần trước. Lần này, họ còn táo bạo hơn khi mở rộng danh sách hóa chất tiềm năng lên con số "choáng váng" 650 loại. Kết quả thú vị là DMS vẫn giữ vị trí hàng đầu trong danh sách các chỉ số sinh học tiềm năng, trong khi DMDS, từng được coi là bằng chứng quan trọng đã bị "truất ngôi".

Tình hình càng phức tạp hơn khi Rafael Luque tại Đại học Chicago công bố nghiên cứu kết hợp dữ liệu từ cả hai dải bước sóng hồng ngoại gần và trung của kính James Webb. Kết quả của Luque thẳng thắn hơn: không có bằng chứng thống kê có ý nghĩa nào cho sự tồn tại của DMS hay DMDS trên K2-18b.

Không dừng lại ở đó, Jake Taylor từ Đại học Oxford cũng gia nhập cuộc tranh luận với một phân tích thống kê cơ bản, đồng thời kết luận thiếu bằng chứng mạnh mẽ về dấu hiệu sinh học. Tuy nhiên, Madhusudhan nhanh chóng phản bác, cho rằng phương pháp của Taylor quá đơn giản và thiếu tính mạnh mẽ cần thiết để quan sát các hiện tượng vật lý phức tạp.

Thách thức trong việc "đọc" khí quyển hành tinh xa xôi

Để hiểu rõ tại sao việc xác định sự sống của người ngoài hành tinh trên ngoại hành tinh K2-18b lại khó khăn đến vậy, chúng ta cần nắm được cách các nhà thiên văn học nghiên cứu thế giới xa xôi này.

Kỹ thuật được sử dụng gọi là "quang phổ truyền qua". Khi K2-18b đi qua phía trước ngôi sao chủ (hiện tượng "transit"), ánh sáng sao phải xuyên qua khí quyển hành tinh trước khi đến với chúng ta. Mỗi loại phân tử trong khí quyển sẽ hấp thụ các bước sóng ánh sáng cụ thể, tạo ra "dấu vân tay" quang phổ độc đáo.

Vấn đề là những tín hiệu này cực kỳ yếu và dễ bị nhiễu. Việc phân biệt giữa tín hiệu thực sự và tạp âm đòi hỏi các phương pháp thống kê phức tạp. Chính sự khác biệt trong cách tiếp cận thống kê đã dẫn đến những kết luận trái ngược nhau về K2-18b.

Bài học từ lịch sử khám phá vũ trụ

Trường hợp K2-18b nhắc nhở chúng ta về nhiều "báo động giả" trong lịch sử tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Từ "kênh đào sao Hỏa" của Giovanni Schiaparelli vào thế kỷ 19 đến tranh cãi về thiên thạch ALH84001 được cho là chứa vi khuẩn sao Hỏa, khoa học đã học được bài học quý giá về tầm quan trọng của sự thận trọng.

Madhusudhan thể hiện tinh thần khoa học đúng đắn khi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc "giữ tâm trí cởi mở" trong suốt quá trình nghiên cứu. Ông cũng hứa hẹn rằng nhiều dữ liệu hơn về K2-18b sẽ được thu thập trong năm tới, có thể mang đến bức tranh rõ ràng và quyết định hơn.

Triển vọng tương lai và ý nghĩa khoa học

Dù kết quả cuối cùng về sự sống của người ngoài hành tinh trên ngoại hành tinh K2-18b vẫn chưa rõ ràng, cuộc tranh luận hiện tại đã mang lại những giá trị khoa học to lớn. Nó thể hiện tính tự kiểm tra nghiêm ngặt của khoa học, nơi mọi phát hiện đều phải trải qua "thử lửa" từ cộng đồng nghiên cứu.

Hơn nữa, việc phát triển các phương pháp phân tích dữ liệu ngày càng tinh vi sẽ giúp chúng ta chuẩn bị tốt hơn cho những phát hiện trong tương lai. Kính viễn vọng James Webb vẫn đang hoạt động và sẽ tiếp tục quan sát K2-18b cùng hàng trăm hành tinh khác.

Câu chuyện về K2-18b cũng nhắc nhở chúng ta rằng việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh đòi hỏi sự kiên nhẫn và tính khách quan tuyệt đối. Mỗi bước tiến trong hành trình này, dù là phát hiện hay bác bỏ, đều đưa chúng ta đến gần hơn với câu trả lời cho câu hỏi lớn nhất của nhân loại.