Một siêu Trái Đất mới đã được phát hiện! Chỉ cách chúng ta 20 năm ánh sáng và có thể có sự sống ngoài hành tinh

Một phát hiện chấn động trong lĩnh vực thiên văn học vừa được công bố: các nhà khoa học từ Đại học Oxford đã xác nhận sự tồn tại của một siêu Trái Đất mang tên HD 20794 d, chỉ cách chúng ta 20 năm ánh sáng. Đây là một khoảng cách được xem là khá gần trong vũ trụ rộng lớn, mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu sâu hơn về khả năng tồn tại sự sống ngoài hành tinh.

Khái niệm "siêu Trái Đất" dùng để chỉ những hành tinh có khối lượng lớn hơn Trái Đất nhưng vẫn thuộc nhóm hành tinh đất đá, khác với những hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc hay Sao Thổ. Theo số liệu thống kê, khoảng 30% trong tổng số hơn 5.000 ngoại hành tinh đã được phát hiện thuộc nhóm này, với khối lượng dao động từ 1,5 đến 10 lần Trái Đất.

Điều đó cho thấy những hành tinh giống Trái Đất nhưng có kích thước lớn hơn không phải là hiếm trong vũ trụ, và chúng có thể là chìa khóa để trả lời câu hỏi liệu sự sống có tồn tại ngoài hành tinh hay không.

Hệ hành tinh HD 20794 đã được các nhà khoa học theo dõi trong hơn hai thập kỷ. Ngay từ năm 2011, hai hành tinh đầu tiên quay quanh ngôi sao chủ HD 20794 đã được phát hiện thông qua phương pháp vận tốc xuyên tâm, một kỹ thuật dựa trên việc đo dao động nhỏ của ngôi sao do lực hấp dẫn từ hành tinh quay quanh nó gây ra. Khi một hành tinh di chuyển quanh sao chủ, nó tạo ra một sự dao động nhẹ khiến bước sóng ánh sáng phát ra từ ngôi sao thay đổi theo hiệu ứng Doppler, từ đó giúp các nhà thiên văn xác định sự tồn tại của hành tinh dù không thể quan sát trực tiếp.

Hai hành tinh đầu tiên được phát hiện mang tên HD 20794 b và HD 20794 c. Tuy nhiên, đến năm 2022, các nhà khoa học nhận thấy một dấu hiệu lạ từ HD 20794. Ngôi sao này có một sự lắc lư nhẹ không thể giải thích chỉ bằng lực hấp dẫn của hai hành tinh đã biết, làm dấy lên giả thuyết về sự tồn tại của một hành tinh thứ ba.

Nhằm kiểm chứng giả thuyết này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai thiết bị quan sát tiên tiến nhất hiện nay: máy quang phổ HARPS và máy quang phổ ESPRESSO. Sau khi thu thập và phân tích dữ liệu một cách kỹ lưỡng, họ đã xác nhận rằng có một hành tinh khác đang quay quanh HD 20794 và đặt tên nó là HD 20794 d.

Điều đặc biệt là hành tinh này nằm trong vùng có thể sinh sống, khu vực mà nhiệt độ bề mặt cho phép nước lỏng tồn tại, yếu tố quan trọng hàng đầu để sự sống có thể hình thành và phát triển. Không chỉ vậy, HD 20794 là một ngôi sao lùn vàng có kích thước chỉ nhỏ hơn một chút so với Mặt Trời của chúng ta và có tuổi thọ khoảng 5,76 tỷ năm – thậm chí già hơn cả Mặt Trời. Điều này đồng nghĩa với việc HD 20794 d có thể đã tồn tại trong một khoảng thời gian đủ dài để sự sống có cơ hội phát triển nếu các điều kiện khác cũng thuận lợi.

Dù có tiềm năng cao trong việc hỗ trợ sự sống, nhưng HD 20794 d cũng phải đối mặt với những thách thức khắc nghiệt từ môi trường. Điểm yếu lớn nhất của hành tinh này chính là quỹ đạo không ổn định của nó.

Trong khi Trái Đất có quỹ đạo gần như tròn giúp duy trì khí hậu ổn định quanh năm, thì HD 20794 d lại có quỹ đạo hình elip dài và hẹp với độ lệch tâm lên đến 0,4, cao hơn bất kỳ hành tinh nào trong Hệ Mặt Trời.

Điều này dẫn đến sự biến động nhiệt độ cực kỳ khắc nghiệt trên bề mặt hành tinh. Khi ở điểm xa nhất với sao chủ (khoảng cách 2 AU, tức gấp đôi khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời), nhiệt độ bề mặt của HD 20794 d giảm mạnh, có thể khiến nước đóng băng thành các lớp băng dày. Nhưng khi nó tiến đến điểm gần sao chủ nhất (0,75 AU), nhiệt độ lại tăng cao đột ngột, khiến lớp băng tan chảy nhanh chóng, thậm chí có thể bốc hơi hàng loạt.

Chính sự chênh lệch nhiệt độ lớn này làm phát sinh những biến động khí hậu cực đoan, tạo ra những thách thức to lớn đối với bất kỳ dạng sống nào nếu có trên hành tinh này.

Mặc dù điều kiện khắc nghiệt như vậy, các nhà khoa học vẫn đưa ra giả thuyết rằng nếu có sự sống trên HD 20794 d, thì nó sẽ phải phát triển những cơ chế thích nghi đặc biệt để tồn tại. Một kịch bản có thể xảy ra là các sinh vật trên hành tinh này có khả năng ngủ đông trong điều kiện quá lạnh hoặc quá nóng, chỉ hoạt động và sinh sản vào những giai đoạn khí hậu thuận lợi nhất.

Điều này không phải là một ý tưởng quá xa vời, bởi ngay trên Trái Đất cũng có những sinh vật có thể tồn tại trong điều kiện cực đoan như vi khuẩn ưa nhiệt sống trong miệng núi lửa hay vi sinh vật ưa lạnh sống trong băng vĩnh cửu Nam Cực.

Việc phát hiện HD 20794 d là một bước tiến quan trọng trong hành trình tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Tuy nhiên, để có thể xác nhận chắc chắn hơn về khả năng hỗ trợ sự sống của hành tinh này, các nhà khoa học cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu, đặc biệt là việc quan sát thành phần khí quyển của nó.

Nếu bầu khí quyển của HD 20794 d có dấu hiệu của các hợp chất quan trọng như oxy, nước, methane – những yếu tố có thể cho thấy hoạt động sinh học – thì điều đó sẽ là một bước ngoặt mang tính cách mạng trong khoa học vũ trụ. Các công cụ tiên tiến như Kính viễn vọng Không gian James Webb hoặc các sứ mệnh quan sát ngoại hành tinh trong tương lai có thể giúp giải mã thêm nhiều bí ẩn về hành tinh này.

Phát hiện HD 20794 d không chỉ cung cấp thêm một bằng chứng về sự phổ biến của các siêu Trái Đất trong vũ trụ mà còn mở ra hy vọng về việc tìm thấy một hành tinh có thể hỗ trợ sự sống.

Dù hiện tại chúng ta vẫn chưa thể biết chắc chắn liệu có sự sống trên HD 20794 d hay không, nhưng chỉ riêng việc tìm ra một hành tinh có điều kiện tiệm cận với Trái Đất đã là một dấu hiệu đầy hứa hẹn. Nếu con người có thể tiếp tục phát triển công nghệ thám hiểm vũ trụ, không loại trừ khả năng trong tương lai không xa, chúng ta sẽ có được câu trả lời về sự tồn tại của sự sống ngoài hành tinh và thậm chí có thể tìm ra một nơi định cư mới cho nhân loại.