NASA công bố 10 "bản sao" mới của Trái Đất mà đến giờ chúng ta mới biết

• Anh em song sinh thất lạc của Mặt Trời có thể là thủ phạm hủy diệt khủng long
• Lửa cần không khí để cháy, vậy tên lửa hoạt động như thế nào trong không gian vũ trụ?
• Bề mặt sao Kim: Tại sao Kim tinh lại là hành tinh nóng nhất trong hệ Mặt Trời?

Với 10 ứng viên tiềm năng, hóa ra trong vũ trụ có rất nhiều "bản sao" của Trái Đất mà đến giờ chúng ta mới biết. Ngày hôm qua (19/06), NASA tổ chức họp báo công bố những kết quả mới nhất của sứ mệnh Kepler - truy tìm những hành tinh có tiềm năng nuôi dưỡng sự sống tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA.

Cuộc họp báo được tổ chức nhằm công bố những phát hiện mới nhất trong sứ mệnh Kepler - con tàu đang thực hiện nhiệm vụ truy tìm những hành tinh thực sự bên ngoài hệ Mặt trời (exoplanet).

Theo NASA cho biết, những phát hiện này sẽ là thành quả từ những phân tích tinh vi và tiên tiến nhất, cho phép chỉ ra những con số chính xác và đáng tin cậy về các ngoại hành tinh. Số liệu lần này sẽ mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và thực sự cần thiết.

Vận hành từ năm 2009, Kepler là kính thiên văn vũ trụ đầu tiên có khả năng truy tìm những hành tinh có kích cỡ tương đồng với Trái Đất, nằm xung quanh hoặc trong các khoảng Goldilocks (Goldilocks zone - hành tinh nằm trong khoảng cách đủ để duy trì sự sống).

Các hành tinh có thể được gộp thành hai nhóm: nhỏ hơn hoặc bề mặt đá giống như Kepler-452B (bên trái) hoặc lớn hơn giống như Kepler-22b (bên phải). Nguồn ảnh: W. STENZEL / NASA AMES

Được biết, kể từ khi vận hành, đây là danh sách thứ 8 mà Kính thiên văn vũ trụ Kepler mang lại. Các dữ liệu được phân tích và xử lý từ đài quan sát Kepler trong vòng 4 năm giúp con người xác định được "dân số" của vũ trụ là như thế nào.

Nhằm giảm thiểu số hành tinh bị bỏ qua, NASA đã nhập các tín hiệu chuyển tiếp vào bộ dữ liệu, sau đó xác định những tín hiệu nào là của một hành tinh đích thực. Sau đó, họ tiếp tục nhập các tín hiệu "giả", kết hợp với nhiều phân tích khá phức tạp để có được công bố lần này.

"Danh sách được tính toán rất kỹ, để làm nền tảng giúp chúng ta trả lời một trong những câu hỏi khó nhất lịch sử thiên văn: có bao nhiêu hành tinh giống Trái Đất trong vũ trụ?" - trích lời Susan Thompson, chuyên gia đứng đầu nghiên cứu Kepler thuộc viện SETI (California).

Bộ dữ liệu hoàn chỉnh từ các nhiệm vụ ban đầu của Kính viễn vọng không gian Kepler hành tinh săn bắn (planet-hunting) cho thấy sự chia rẽ trong sơ đồ gia hệ của ngoại hành tinh, thiết lập các siêu Trái Đất khác với các sao Hải Vương nhỏ.

Danh sách ngoại hành tinh của Kepler, được đưa tin tại cuộc họp báo gần đây nhất tổ chức vào ngày hôm qua. Với bản danh sách lần này, tổng số các hành tinh "tiềm năng" nuôi dưỡng sự sống (chưa xác định được có đủ điều kiện để gọi là hành tinh hay không) do Kepler phát hiện đã lên tới 4.034. Trong đó, 2.334 đã được xác nhận là các hành tinh và có ít nhất 10 hành tinh "gần giống" với Trái đất của chúng ta.

"Việc đo đạc khoảng cách giữa các ngôi sao ứng viên tiềm năng được tiến hành cẩn thận tiết lộ một khoảng cách đáng ngạc nhiên giữa các hành tinh gấp khoảng 1,5 và 2 lần kích thước của Trái Đất. Có một vài hành tinh nằm trong khoảng cách đó, nhưng hầu hết đứng giữa nó", Benjamin Fulton ở trường Đại học Hawaii ở Manoa và Caltech cùng các đồng nghiệp của ông đã tìm thấy.

Điều đó chia số hành tinh nhỏ thành những hành tinh đất đá giống như Trái Đất - bán kính bằng 1,5 lần bán kính Trái Đất hoặc nhỏ hơn - và những hành tinh gần giống sao Hải Vương, lớn khoảng 2 đến 3,5 lần bán kính Trái Đất.

Các dữ liệu lần này của Kepler cho thấy các hành tinh cỡ nhỏ sẽ được xếp vào 2 nhóm: một nhóm là các hành tinh có bề mặt rắn, kích cỡ tương đồng với Trái Đất, còn một nhóm là các tinh cầu khí như Hải Vương tinh. Tuy nhiên, cũng có một số hành tinh nằm giữa 2 nhóm, nhưng số lượng không đáng kể.

"Nghiên cứu này cũng giống như cách các nhà sinh học tìm ra một loài vật mới. Tìm ra 2 nhóm ngoại hành tinh cũng giống như việc phân biệt động vật có vú và bò sát trong nhánh tiến hóa vậy." - Benjamin Fulton, nhà nghiên cứu đang hoàn thành đồ án tiến sĩ tại trường Đại học Hawaii.

Như đã đưa tin, NASA sẽ tổ chức họp báo công bố phát hiện mới nhất của tàu Kepler, trong sứ mệnh tìm kiếm các exoplanet (hành tinh ngoài hệ Mặt trời - hay các ngoại hành tinh). Nhiều người đã đưa ra dự đoán về một phát hiện chấn động liên quan đến người ngoài hành tinh. Nhưng vấn đề chính của buổi họp báo lần này là một danh sách các hành tinh mới, trong đó có ít nhất 10 hành tinh "gần giống" với Trái đất của chúng ta.

Thế nào là gần giống? Đó là các hành tinh có kích cỡ tương tự với Trái Đất, đồng thời có quỹ đạo xoay quanh sao chủ ở khoảng cách đủ để nuôi dưỡng sự sống, cho phép nước dạng lỏng tồn tại trên bề mặt. Các chuyên gia cho biết, đây là danh sách đầy đủ và chi tiết nhất về các ngoại hành tinh từ dữ liệu thu thập được trong 4 năm đầu vận hành của Kepler.

Kính viễn vọng không gian Kepler của NASA được vận hành vào năm 2009 và bắt đầu quan sát kỹ một "mảnh vá duy nhất" trên bầu trời trong chòm sao Thiên Nga (Cygnus constellation) trong bốn năm. (Những phản ứng chuyển động tròn ổn định sau đó đã phá vỡ và nó bắt đầu một nhiệm vụ mới được gọi là K2). Kepler đã quan sát ngôi sao giống Mặt Trời về độ nghiêng hiển thị ánh sáng chói, điều đó sẽ tiết lộ một hành tinh đi ngang qua, trước khi chuyển sang một vùng trời mới.

Khoảng cách giữa các hành tinh

Kepler tìm thấy nhiều hành tinh đất đá gần giống Trái Đất hoặc gần giống sao Hải Vương, nhưng không nằm ở vị trí chính giữa. Nguồn ảnh: B.J. FULTON / Univ. Hawaii, Caltech, AMES / NASA

Theo NASA, bản danh sách sẽ đặt nền tảng cho những nghiên cứu về tổng số hành tinh trong vũ trụ. Trước đó, khoa học đã xác nhận được rằng có ít nhất phân nửa hành tinh trong vũ trụ là các tinh cầu khí - tức là không hề có bề mặt, hoặc nằm trong khu vực không thể nuôi dưỡng sự sống.

"Dữ liệu từ Kepler rất đặc biệt, vì nó là danh sách duy nhất về các hành tinh gần giống Trái Đất. Kết quả này sẽ đem lại nhiều thông tin cho các sứ mệnh của NASA trong tương lai, để hướng đến một Trái đất thứ 2" - Mario Perez, nhà khoa học quản lý chương trình Kepler tại Phòng vật lý không gian của NASA cho biết.

"Nhóm nghiên cứu Kepler hiện vẫn chưa tính toán ra được con số đó, nhưng các nhà thiên văn học tin tưởng rằng họ có đủ dữ liệu để làm điều đó", Susan Thompson của Viện SETI tại Mountain View, Calif cho biết. Cô đã trình bày các kết quả thu được trong thời gian Hội nghị khoa học IV Kepler / K2 được tổ chức tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Moffett Field, California.

Thompson cùng đồng nghiệp của mình điều khiển bộ dữ liệu Kepler thông qua phần mềm "Robovetter", hoạt động như một bộ lọc để đón tất cả các hành tinh tiềm năng. Dữ liệu hành tinh giả hoạt động thông qua các phần mềm xác định chính xác khả năng nhầm lẫn giữa các tín hiệu khác cho một hành tinh hoặc các hành tinh "thực thụ" bị bỏ lỡ.

"Đây là lần đầu tiên chúng ta có một 'dân số' thực sự nổi bật vì vậy, chúng ta có thể làm một nghiên cứu thống kê và hiểu sự tương tự về Trái Đất phía bên ngoài", Thompson nói.

Kiến thức về các hành tinh này của các nhà thiên văn học tốt như kiến thức mà họ nắm được về ngôi sao của chúng. Vì vậy, Fulton cùng các đồng nghiệp đã sử dụng kính thiên văn Keck ở Hawaii để đo chính xác kích thước của 1.300 ngôi sao hành tinh chủ trong phạm vi quan sát của Kepler. Những kích thước đó lần lượt giúp "ren dương phía dưới" kích thước của các hành tinh với độ chính xác lớn hơn 4 lần so với lần trước.

"Sự chia rẽ trong các kiểu hành tinh mà họ phát hiện có thể đến từ sự khác biệt nhỏ trong kích thước, bố cục và khoảng cách từ các ngôi sao của chúng. Những ngôi sao trẻ thổi mạnh các hạt mang điện tích, thứ có thể "đẩy" một bầu không khí hành tinh ngày càng xa. Nếu một hành tinh nằm quá gần ngôi sao của nó hay quá nhỏ để có một bầu không khí dày - lớn hơn Trái đất khoảng 75 phần trăm - nó sẽ làm mất bầu khí quyển của nó và kết thúc trong các nhóm nhỏ hơn. Các hành tinh trông gần giống sao Hải Vương hiện nay đã có nhiều khí để bắt đầu hoặc phát triển trong một môi trường nhỏ", Fulton nói.

Phân kỳ có thể có ý nghĩa đối với sự phong phú của cuộc sống trong thiên hà. Bề mặt của sao Hải Vương nhỏ - nếu chúng tồn tại - sẽ phải chịu dưới áp lực nghiền của một bầu không khí dày như vậy.

"Đây sẽ không phải địa điểm tốt để tồn tại sự sống. Kết quả của chúng tôi làm tăng lên đường phân chia giữa các hành tinh có khả năng sinh sống và những nơi khắc nghiệt không tồn tại sự sống", Fulton nói.

Các nhiệm vụ sắp tới, như Vệ tinh thăm dò ngoại hành tinh quá cảnh (Transiting Exoplanet Survey Satellite – TESS) được ra mắt vào năm 2018, sẽ điền vào các chi tiết của cảnh quanh ngoại hành tinh với các quan sát lớn hơn của các hành tinh quay xung quanh ngôi sao sáng. Sau đó, kính thiên văn như Kính thiên văn không gian James Webb (JWST), cũng dự kiến ​​sẽ hoạt động vào năm 2018, có thể đánh dấu vào bầu khí quyển của những hành tinh có dấu hiệu của sự sống.

"Bây giờ, chúng ta thực sự có thể đặt câu hỏi, 'Hệ thống hành tinh của chúng ta là duy nhất trong thiên hà phải không?'", nhà thiên văn ngoại hành tinh Courtney Dressing - chuyên gia của NASA tại Caltech cho biết. "Tôi đoán rằng câu trả lời của nó là không. Hành tinh Trái Đất không phải là duy nhất."

Hiện tại, tàu Kepler sẽ chuyển sang quan sát các khu vực khác, mà giới chuyên gia đánh giá là "thú vị hơn". Ví dụ như TRAPPIST-1, hệ sao - hành tinh tiềm năng nhất để nuôi dưỡng sự sống hiện nay.

Xem thêm: Khoa học vũ trụ: Hệ sao TRAPPIST-1 không "tồn tại" Mặt Trăng lớn

Chúc các bạn vui vẻ!