Kính viễn vọng James Webb khám phá các ngoại hành tinh và tìm kiếm dấu hiệu sự sống trên chúng. Chúng tôi tìm ra những điểm đánh dấu mà James Webb sẽ có thể nhận ra sự hiện diện của các sinh vật ngoài hành tinh
Ngoại hành tinh và chữ ký sinh học là gì
Ngoại hành tinh là những thế giới xoay quanh các ngôi sao, giống như Trái đất xoay quanh Mặt trời. Vào năm 2022, phương pháp nghiên cứu chúng đang thay đổi đáng kể nhờ kính viễn vọng James Webb mới. Chẳng bao lâu nữa, từ những hình ảnh của nó, nhân loại sẽ có hình ảnh đầu tiên về điều kiện trên các hành tinh có khả năng giống Trái đất bên ngoài hệ mặt trời. Một trong số đó có thể có sự sống.
Để phát hiện sự sống trên một ngoại hành tinh, các nhà khoa học sẽ tìm kiếm các dấu hiệu sinh học. Thuật ngữ này theo nghĩa rộng có nghĩa là bất kỳ biểu hiện nào của hoạt động sống và theo nghĩa hẹp - một số loại khí.
Oxy và ozon
Oxy là dấu hiệu sinh học rõ ràng nhất. Thực vật tạo ra nó, con người hít thở nó. Đá của Trái đất cho thấy mức độ khí này trong bầu khí quyển của hành tinh tăng lên đáng kể khi sự sống tiến hóa. Oxy mà chúng ta thở là O2 , hai nguyên tử liên kết với nhau. Nhưng một cấu hình khác của oxy với ba nguyên tử (ôzôn) cũng có thể được phát hiện bằng cách sử dụng "James Webb".
Tuy nhiên, việc phát hiện oxy không đảm bảo sự tồn tại của sự sống trên hành tinh. Nó có thể hình thành mà không có nó - các nhà khoa học gọi hiện tượng này là " hiệu ứng nhà kính không kiểm soát". Hành tinh đang trở nên đủ nóng để đại dương của nó bốc hơi. Hơi nước hình thành trong khí quyển làm nó quá nóng đến mức không tương thích với sự sống. Do nhiệt, nước phân hủy thành hydro và oxy.
Ngoại hành tinh và chữ ký sinh học là gì
Ngoại hành tinh là những thế giới xoay quanh các ngôi sao, giống như Trái đất xoay quanh Mặt trời. Vào năm 2022, phương pháp nghiên cứu chúng đang thay đổi đáng kể nhờ kính viễn vọng James Webb mới. Chẳng bao lâu nữa, từ những hình ảnh của nó, nhân loại sẽ có hình ảnh đầu tiên về điều kiện trên các hành tinh có khả năng giống Trái đất bên ngoài hệ mặt trời. Một trong số đó có thể có sự sống.
Để phát hiện sự sống trên một ngoại hành tinh, các nhà khoa học sẽ tìm kiếm các dấu hiệu sinh học. Thuật ngữ này theo nghĩa rộng có nghĩa là bất kỳ biểu hiện nào của hoạt động sống và theo nghĩa hẹp - một số loại khí.
Oxy và ozon
Oxy là dấu hiệu sinh học rõ ràng nhất. Thực vật tạo ra nó, con người hít thở nó. Đá của Trái đất cho thấy mức độ khí này trong bầu khí quyển của hành tinh tăng lên đáng kể khi sự sống tiến hóa. Oxy mà chúng ta thở là O2 , hai nguyên tử liên kết với nhau. Nhưng một cấu hình khác của oxy với ba nguyên tử (ôzôn) cũng có thể được phát hiện bằng cách sử dụng "James Webb".
Tuy nhiên, việc phát hiện oxy không đảm bảo sự tồn tại của sự sống trên hành tinh. Nó có thể hình thành mà không có nó - các nhà khoa học gọi hiện tượng này là " hiệu ứng nhà kính không kiểm soát". Hành tinh đang trở nên đủ nóng để đại dương của nó bốc hơi. Hơi nước hình thành trong khí quyển làm nó quá nóng đến mức không tương thích với sự sống. Do nhiệt, nước phân hủy thành hydro và oxy.
Phosphine và amoniac
Phosphine là một loại khí xảy ra trong bầu khí quyển. Trên trái đất, nó được tạo ra bởi các vi sinh vật, chẳng hạn như trong đường ruột của động vật. Amoniac có mùi hôi là một loại khí sinh học tiềm năng khác cũng được tạo ra bởi động vật trên Trái đất.
Ngay cả khi có phosphine hoặc amoniac trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh, việc phát hiện ra chúng sẽ vô cùng khó khăn. Thực tế là cả hai chất này đều có mặt trên Trái đất với nồng độ không đáng kể - chỉ vài phần tỷ.
Khí mê-tan và khí cacbonic
Các loại khí có dấu hiệu sinh học riêng lẻ rất hiếm, vì vậy tốt nhất là tìm kiếm sự kết hợp giữa chúng. Một lượng lớn khí mê-tan trên Trái đất được thải ra bởi động vật (bao gồm cả con người) dưới dạng khí tiêu hóa và carbon dioxide được thải ra dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình hô hấp.
Nếu có đủ oxy trong khí quyển, thì carbon có xu hướng ở lại với nó dưới dạng carbon dioxide hơn là tạo thành khí mê-tan. Ngoài ra, trong một môi trường như vậy, bất kỳ carbon nào tìm thấy chính nó trong phân tử metan sẽ nhanh chóng loại bỏ hydro để nhường chỗ cho một cặp nguyên tử oxy. Theo đó, sự hiện diện của khí mê-tan và lượng carbon dioxide dồi dào trên hành tinh cho thấy ai đó hoặc thứ gì đó (ví dụ: vi khuẩn) đang liên tục tạo ra khí mê-tan.
Điều gì xảy ra nếu các nhà thiên văn học phát hiện ra dấu vết của sự sống ngoài hành tinh
Kính viễn vọng James Webb đã thu được những kết quả vượt quá mong đợi . tuy nhiên, bầu khí quyển của các ngoại hành tinh đá vẫn rất khó nghiên cứu. Nếu các nhà thiên văn học đủ may mắn để phát hiện các loại khí cụ thể, họ vẫn phải đo lượng của chúng. Và quá trình này rất phức tạp vì các tín hiệu có thể chồng lên nhau.
Nhà thiên văn học và nhà khoa học ngoại hành tinh người Anh Joanna Barstow nói : “Ngay cả khi chúng tôi phát hiện và đo lường chính xác một trong những loại khí đặc trưng sinh học có thể có, tôi không nghĩ có thể khẳng định rằng chúng tôi đã tìm thấy sự sống ngoài hành tinh. James Webb vừa mở ra một chương mới trong bầu khí quyển của các hành tinh. Khi nghiên cứu, chúng ta sẽ thấy rằng nhiều giả định trước đây của chúng ta hóa ra là sai. Việc phát hiện ra dấu hiệu sinh học sẽ là một gợi ý thú vị hứa hẹn rất nhiều công việc.”
