Các nhà thiên văn học đã xác định được một lớp ngoại hành tinh mới hoàn toàn khác với nhóm của chúng ta, nhưng có thể hỗ trợ sự sống, đã được các nhà thiên văn học xác định, có thể đẩy nhanh đáng kể việc tìm kiếm sự sống bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

Trong quá trình tìm kiếm sự sống ở những nơi khác, các nhà thiên văn học chủ yếu tìm kiếm các hành tinh có cùng kích thước, khối lượng, nhiệt độ và thành phần của bầu khí quyển Trái đất. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học từ Đại học Cambridge tin rằng có nhiều khả năng hứa hẹn hơn.

Các nhà nghiên cứu đã xác định được một lớp hành tinh mới có thể sinh sống được, được gọi là hành tinh “Hycean” – những hành tinh nóng được bao phủ bởi các đại dương và bầu khí quyển giàu hydro – nhiều hơn và có thể quan sát được nhiều hơn những hành tinh giống như Trái đất.

Các nhà nghiên cứu cho biết kết quả, được báo cáo trong Tạp chí Vật lý thiên văn, có thể có nghĩa là việc tìm thấy các dấu vân tay quan trọng của sự sống bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta trong vòng hai hoặc ba năm tới là một khả năng có thật.

Tiến sĩ Niko Madhusudan thuộc Viện Thiên văn học Cambridge, người đứng đầu cuộc nghiên cứu cho biết: “Các hành tinh Hycean mở ra một con đường hoàn toàn mới trong việc tìm kiếm sự sống của chúng ta ở những nơi khác.

Nhiều ứng cử viên chính của Hycean được các nhà nghiên cứu xác định là lớn hơn và nóng hơn Trái đất, nhưng vẫn có các đặc tính lưu trữ đại dương lớn có thể hỗ trợ các đại dương lớn. cuộc sống vi sinh vật Tương tự như những gì được tìm thấy trong một số môi trường nước khắc nghiệt nhất trên Trái đất.

Những hành tinh này cũng cho phép tạo ra một khu vực có thể sinh sống rộng hơn nhiều, hay còn gọi là “Goldilocks Zone”, so với các hành tinh giống Trái đất. Điều này có nghĩa là chúng vẫn có thể hỗ trợ sự sống mặc dù nằm ngoài phạm vi mà một hành tinh tương tự như Trái đất phải tồn tại để có thể sinh sống được.

Hàng nghìn ngoại hành tinh đã được phát hiện kể từ khi ngoại hành tinh đầu tiên được phát hiện cách đây gần 30 năm. Phần lớn các hành tinh nằm giữa kích thước Trái đất và Hải vương tinh và thường được gọi là ‘siêu Trái đất’ hoặc ‘sao Hải vương nhỏ’: chúng chủ yếu có thể là hành tinh đá hoặc băng khổng lồ với bầu khí quyển giàu hydro, hoặc một cái gì đó ở giữa.

Hầu hết các Sao Hải Vương nhỏ đều có kích thước lớn hơn 1,6 lần Trái Đất: nhỏ hơn Sao Hải Vương nhưng quá lớn để có bên trong toàn đá như Trái Đất. Các nghiên cứu trước đây về các hành tinh như vậy đã phát hiện ra rằng áp suất và nhiệt độ trong bầu khí quyển giàu hydro của chúng sẽ quá cao để hỗ trợ sự sống.

Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây của nhóm Madhusudan về sao Hải Vương K2-18b thu nhỏ đã phát hiện ra rằng trong những điều kiện nhất định, những hành tinh này có thể hỗ trợ sự sống. Kết quả đã dẫn đến một cuộc điều tra chi tiết về đầy đủ các đặc điểm của các hành tinh và ngôi sao mà các điều kiện này có thể xảy ra, những hành tinh ngoài hành tinh nào có thể đáp ứng các điều kiện này và liệu các dấu hiệu quan trọng của chúng có thể quan sát được hay không.

Cuộc điều tra đã khiến các nhà nghiên cứu xác định một lớp hành tinh mới, hành tinh Hycean, với các đại dương rộng lớn trên toàn hành tinh dưới bầu khí quyển giàu hydro. Hành tinh Hycean có thể lớn hơn Trái đất tới 2,6 lần và có nhiệt độ khí quyển khoảng 200 ° C, nhưng điều kiện đại dương có thể tương tự như điều kiện làm phát sinh sự sống của vi sinh vật trong đại dương của Trái đất. Các hành tinh này cũng bao gồm các thế giới Hycean dần dần bị đóng lại có thể chỉ có điều kiện sinh sống được ở các phía ban đêm vĩnh viễn của chúng và các thế giới Hycean “lạnh” nhận được ít bức xạ từ các ngôi sao của chúng.

Các hành tinh có kích thước này chiếm ưu thế trong nhóm các hành tinh ngoài hành tinh đã biết, mặc dù chúng chưa được nghiên cứu chi tiết như các siêu Trái đất. Có thể các thế giới Hycean rất phổ biến, điều đó có nghĩa là những nơi hứa hẹn nhất để tìm kiếm sự sống ở những nơi khác trong thiên hà có thể đã ẩn náu trong tầm nhìn.

Tuy nhiên, kích thước không thôi thì không đủ để xác nhận liệu một hành tinh có thuộc loại Hycean hay không: các khía cạnh khác như khối lượng, nhiệt độ và đặc tính khí quyển là cần thiết để xác nhận.

Khi cố gắng xác định các điều kiện trên một hành tinh cách chúng ta vài năm ánh sáng, trước tiên các nhà thiên văn học cần xác định xem hành tinh đó có nằm ở Khu dân cư Từ ngôi sao của nó, sau đó tìm kiếm các dấu hiệu phân tử để suy ra cấu trúc bên trong và khí quyển của hành tinh, cấu trúc này kiểm soát các điều kiện bề mặt, sự hiện diện của các đại dương và khả năng có sự sống.

Các nhà thiên văn học cũng đang tìm kiếm một số dấu vân tay sinh trắc học có thể chỉ ra khả năng tồn tại sự sống. Thông thường chúng là ôxy, ôzôn, mêtan và ôxít nitơ, tất cả đều có mặt trên Trái đất. Ngoài ra còn có một số dấu ấn sinh học khác, chẳng hạn như metyl clorua và đimetyl sunfua, ít phổ biến hơn trên Trái đất nhưng có thể là những dấu hiệu đầy hứa hẹn về sự sống trên các hành tinh có bầu khí quyển giàu hydro, nơi có thể không nhiều oxy hoặc ozon.

Madhusudan nói: “Về cơ bản, khi chúng tôi tìm kiếm các dấu hiệu phân tử khác nhau này, chúng tôi đang tập trung vào các hành tinh giống như Trái đất, đó là một nơi hợp lý để bắt đầu. “Nhưng chúng tôi nghĩ rằng các hành tinh Hycean có cơ hội tốt hơn để tìm thấy nhiều dấu vân tay sinh trắc học hơn.”

Đồng tác giả Anjali Payet, cũng đến từ Cambridge, cho biết: “Thật thú vị khi các điều kiện sinh sống tồn tại trên các hành tinh rất khác so với Trái đất.

Madhusudhan và nhóm của ông đã phát hiện ra rằng một số dấu ấn sinh học trên cạn được dự đoán có mặt trong khí quyển Hycean sẽ dễ dàng được phát hiện thông qua các quan sát quang phổ trong tương lai gần. Kích thước lớn, nhiệt độ cao và bầu khí quyển giàu hydro của các hành tinh Hycean làm cho các dấu hiệu khí quyển của chúng dễ phát hiện hơn so với các hành tinh giống Trái đất.

Nhóm nghiên cứu Cambridge đã xác định được một lượng lớn các thế giới Hycean tiềm năng là những ứng cử viên chính cho nghiên cứu chi tiết bằng cách sử dụng kính thiên văn thế hệ tiếp theo, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), dự kiến ​​sẽ được phóng vào cuối năm nay. này những hành tinh Tất cả các ngôi sao lùn đỏ có quỹ đạo cách xa 35-150 năm ánh sáng: gần với tiêu chuẩn thiên văn. JWST đã lên kế hoạch quan sát một ứng cử viên đầy hứa hẹn, K2-18b, có thể dẫn đến việc phát hiện ra một hoặc nhiều phân tử đặc trưng sinh học.

Madhusudan nói: “Việc phát hiện ra dấu vân tay sinh trắc học sẽ thay đổi hiểu biết của chúng ta về sự sống trong vũ trụ. “Chúng ta cần phải cởi mở về nơi chúng ta mong đợi để tìm thấy sự sống và hình thức mà sự sống có thể xảy ra, vì thiên nhiên tiếp tục gây ngạc nhiên cho chúng ta theo những cách thường không thể tưởng tượng được.”