Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Theo nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu từ nhiệm vụ săn tìm hành tinh đã nghỉ hưu của NASA, kính viễn vọng không gian Kepler, khoảng một nửa số ngôi sao có nhiệt độ tương tự như Mặt trời của chúng ta có thể có một hành tinh đá có khả năng hỗ trợ nước lỏng trên bề mặt của nó.
Kể từ khi các nhà thiên văn xác nhận sự hiện diện của các hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời của chúng ta, được gọi là ngoại hành tinh, nhân loại đã tự hỏi có bao nhiêu hành tinh có thể chứa đựng sự sống. Bây giờ, chúng ta tiến gần hơn một bước nữa để tìm ra câu trả lời. Theo nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu từ nhiệm vụ săn tìm hành tinh đã nghỉ hưu của NASA, kính viễn vọng không gian Kepler, khoảng một nửa số ngôi sao có nhiệt độ tương tự như Mặt trời của chúng ta có thể có một hành tinh đá có khả năng hỗ trợ nước lỏng trên bề mặt của nó.
Thiên hà của chúng ta có ít nhất ước tính khoảng 300 triệu thế giới có thể sinh sống được, dựa trên cách giải thích thậm chí thận trọng nhất về kết quả trong một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Thiên văn (The Astronomical Journal). Một số ngoại hành tinh này thậm chí có thể là hàng xóm giữa các vì sao của chúng ta, với ít nhất bốn hành tinh có khả năng cách Mặt trời của chúng ta 30 năm ánh sáng và hành tinh gần nhất cách chúng ta nhiều nhất khoảng 20 năm ánh sáng. Đây là số lượng tối thiểu của các hành tinh như vậy dựa trên ước tính thận trọng nhất rằng 7% các ngôi sao giống Mặt trời là nơi chứa những thế giới như vậy. Tuy nhiên, với tỷ lệ kỳ vọng trung bình là 50%, có thể còn nhiều hơn thế nữa.
Nghiên cứu này giúp chúng ta hiểu được tiềm năng để các hành tinh này có các yếu tố hỗ trợ sự sống. Đây là một phần thiết yếu của sinh học chiêm tinh, nghiên cứu về nguồn gốc và tương lai của sự sống trong vũ trụ của chúng ta.
Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học NASA, những người đã làm việc trong sứ mệnh Kepler cùng với các cộng tác viên từ khắp nơi trên thế giới. NASA đã ngừng hoạt động kính viễn vọng không gian vào năm 2018 sau khi nó hết nhiên liệu. Chín năm quan sát của kính thiên văn cho thấy có hàng tỷ hành tinh trong thiên hà của chúng ta – nhiều hành tinh hơn cả sao.
Tác giả chính Steve Bryson, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA ở Thung lũng Silicon của California, cho biết: “Kepler đã nói với chúng tôi rằng có hàng tỷ hành tinh, nhưng bây giờ chúng tôi biết một phần lớn những hành tinh đó có thể là đá và có thể sinh sống được. “Mặc dù kết quả này còn lâu mới là giá trị cuối cùng và nước trên bề mặt hành tinh chỉ là một trong nhiều yếu tố hỗ trợ sự sống, nhưng thật thú vị khi chúng tôi tính toán được những thế giới này là chung với độ tin cậy và độ chính xác cao như vậy.”
Với mục đích tính toán tỷ lệ xuất hiện này, nhóm nghiên cứu đã xem xét các hành tinh ngoài hành tinh có bán kính từ 0,5 đến 1,5 lần so với bán kính của Trái đất, thu hẹp các hành tinh có nhiều khả năng là đá. Họ cũng tập trung vào những ngôi sao tương tự như Mặt trời của chúng ta về tuổi và nhiệt độ, cộng hoặc trừ lên đến 1.500 độ F.
Đó là một loạt các ngôi sao khác nhau, mỗi ngôi sao có những đặc tính riêng ảnh hưởng đến việc các hành tinh đá trên quỹ đạo của nó có khả năng hỗ trợ nước lỏng hay không. Những phức tạp này một phần là lý do tại sao rất khó để tính toán có bao nhiêu hành tinh tiềm năng có thể sinh sống được ngoài kia, đặc biệt là khi ngay cả những kính thiên văn mạnh nhất của chúng ta cũng chỉ có thể phát hiện ra những hành tinh nhỏ này. Đó là lý do tại sao nhóm nghiên cứu đã có một cách tiếp cận mới.
Suy nghĩ lại cách xác định môi trường sống
Phát hiện mới này là một bước tiến quan trọng trong sứ mệnh ban đầu của Kepler là tìm hiểu có bao nhiêu thế giới có thể tồn tại được trong thiên hà của chúng ta. Các ước tính trước đây về tần suất, còn được gọi là tỷ lệ xuất hiện, của các hành tinh như vậy đã bỏ qua mối quan hệ giữa nhiệt độ của ngôi sao và loại ánh sáng do ngôi sao phát ra và được hành tinh hấp thụ.
Phân tích mới giải thích các mối quan hệ này và cung cấp hiểu biết đầy đủ hơn về việc liệu một hành tinh nhất định có thể có khả năng hỗ trợ nước lỏng và có khả năng là sự sống hay không. Cách tiếp cận đó có thể thực hiện được bằng cách kết hợp tập dữ liệu cuối cùng của Kepler về các tín hiệu hành tinh với dữ liệu về sản lượng năng lượng của mỗi ngôi sao từ một kho dữ liệu phong phú từ sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.
Ravi Kopparapu, một tác giả của bài báo và là một nhà khoa học của NASA tại Trung tâm bay vũ trụ Goddard ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “Chúng tôi luôn biết xác định khả năng sinh sống đơn giản về khoảng cách vật lý của một hành tinh so với một ngôi sao, để nó không quá nóng hoặc quá lạnh, khiến chúng tôi phải đưa ra rất nhiều giả thiết. “Dữ liệu của Gaia về các ngôi sao cho phép chúng tôi nhìn các hành tinh này và các ngôi sao của chúng theo một cách hoàn toàn mới.”
Gaia đã cung cấp thông tin về lượng năng lượng rơi xuống một hành tinh từ ngôi sao chủ của nó dựa trên thông lượng của một ngôi sao, hoặc tổng lượng năng lượng được phát ra trong một khu vực nhất định trong một thời gian nhất định. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu tiếp cận phân tích của họ theo cách thừa nhận sự đa dạng của các ngôi sao và hệ mặt trời trong thiên hà của chúng ta.
“Không phải mọi ngôi sao đều giống nhau.Và mọi hành tinh cũng vậy.”
Mặc dù hiệu ứng chính xác vẫn đang được nghiên cứu, bầu khí quyển của một hành tinh tính toán lượng ánh sáng cần thiết để cho phép nước lỏng trên bề mặt hành tinh. Sử dụng một ước tính thận trọng về ảnh hưởng của khí quyển, các nhà nghiên cứu ước tính tỷ lệ xuất hiện khoảng 50% – tức là khoảng một nửa số ngôi sao giống Mặt trời có hành tinh đá có khả năng chứa nước lỏng trên bề mặt của chúng. Một định nghĩa lạc quan khác về khu vực có thể sinh sống ước tính khoảng 75%.
Kepler’s Legacy Charts, Nghiên cứu trong tương lai
Kết quả này được xây dựng dựa trên một di sản lâu dài của công việc phân tích dữ liệu Kepler để có được tỷ lệ xuất hiện và tạo tiền đề cho các quan sát ngoại hành tinh trong tương lai được thông báo bởi mức độ phổ biến mà chúng ta mong đợi những thế giới đá, có khả năng sinh sống này. Nghiên cứu trong tương lai sẽ tiếp tục tinh chỉnh tỷ lệ, thông báo khả năng tìm thấy các loại hành tinh này và đưa vào kế hoạch cho các giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu ngoại hành tinh, bao gồm cả kính thiên văn trong tương lai.
Đồng tác giả Michelle Kunimoto, người đã làm việc cho bài báo này sau khi hoàn thành bằng tiến sĩ về tỷ lệ xuất hiện của các hành tinh ngoài hành tinh tại Đại học British Columbia và gần đây đã tham gia nhóm Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh, hay TESS, tại Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge, Massachusetts chia sẻ: “Các cuộc khảo sát nhằm vào các hành tinh nhỏ, có khả năng sinh sống xung quanh các ngôi sao giống Mặt trời sẽ phụ thuộc vào các kết quả như thế này để tối đa hóa cơ hội thành công.”
Sau khi tiết lộ hơn 2.800 hành tinh đã được xác nhận bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, dữ liệu được thu thập bởi kính viễn vọng không gian Kepler tiếp tục mang lại những khám phá mới quan trọng về vị trí của chúng ta trong vũ trụ. Mặc dù trường nhìn của Kepler chỉ bao phủ 0,25% bầu trời, khu vực sẽ bị bàn tay bạn che mất nếu bạn giơ nó lên trên tầm tay về phía bầu trời, nhưng dữ liệu của nó đã cho phép các nhà khoa học ngoại suy dữ liệu của sứ mệnh có ý nghĩa như thế nào đối với phần còn lại của Thiên hà. Công việc đó tiếp tục với TESS, kính viễn vọng săn hành tinh hiện tại của NASA.
Bryson nói: “Đối với tôi, kết quả này là một ví dụ cho thấy chúng ta có thể khám phá bao nhiêu điều chỉ với cái nhìn thoáng qua bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. “Những gì chúng ta thấy là thiên hà của chúng ta là một thiên hà hấp dẫn, với những thế giới hấp dẫn và một số có thể không quá khác với thiên hà của chúng ta.”
Nguồn truyện:
Vật liệu do NASA cung cấp . Bản gốc được viết bởi Frank Tavares, Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa theo kiểu và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :