Hãy tưởng tượng một ngày nhân loại tìm thấy bằng chứng thuyết phục đầu tiên chứng minh chúng ta không cô đơn trong vũ trụ. Đó sẽ là gì?
Những hóa thạch vi sinh vật cổ đại từ hàng tỷ năm trước trên Sao Hỏa? Những sinh vật kỳ lạ ẩn mình dưới lòng đại dương băng giá của các mặt trăng vòng ngoài hệ Mặt Trời? Hay một tín hiệu vô tuyến từ một nền văn minh tiên tiến cách chúng ta hàng triệu năm ánh sáng?
Ngày nay, giấc mơ đó đang gần hơn bao giờ hết. Nhờ sự kết hợp mạnh mẽ giữa kính viễn vọng thế hệ mới, mô hình giả lập siêu máy tính và trí tuệ nhân tạo (AI), các nhà khoa học đang mở ra một chương hoàn toàn mới trong hành trình giải mã bí ẩn lớn nhất của nhân loại.
"Vũ trụ bao la luôn ẩn chứa những điều bất ngờ," nhà thiên văn học James Davenport từ Đại học Washington nhận định. "Mỗi khi chúng ta vận hành một thiết bị quan sát mới, chắc chắn những bí ẩn và hiện tượng kỳ lạ sẽ xuất hiện."
Cuộc truy vết tại sao Hỏa và các đại dương băng
Hành trình tìm kiếm sự sống bắt đầu ngay trong chính "sân nhà" của chúng ta, hệ Mặt Trời. Các nhà khoa học hiện đang đổ dồn sự chú ý vào Sao Hỏa và các mặt trăng băng giá có tiềm năng sở hữu đại dương ngầm như Europa (quanh Sao Mộc), Enceladus và Titan (quanh Sao Thổ).
Theo kế hoạch, sứ mệnh Dragonfly của NASA sẽ cất cánh đến Titan vào năm 2028, trong khi tàu vũ trụ Europa Clipper dự kiến sẽ tiếp cận hệ Sao Mộc vào năm 2030 để tìm kiếm các điều kiện nuôi dưỡng sự sống.
Trong khi đó, robot tự hành Perseverance của NASA, hạ cánh xuống hố sụt Jezero trên Sao Hỏa từ năm 2021, đã mang về những phát hiện đầy hứa hẹn. Vào tháng 7/2024, robot này đã khoan và phát hiện một mẫu đá trầm tích màu đỏ chứa các hợp chất hữu cơ.
Xe tự hành Perseverance của NASA đã phát hiện những “đốm da báo” trên một tảng đá màu đỏ có biệt danh “Cheyava Falls” tại Jezero Crater trên sao Hỏa vào năm 2024.
Đáng chú ý, bề mặt mẫu đá xuất hiện các đốm khoáng chất giàu sắt trông như đốm báo, một dấu vết đặc trưng thường được tạo ra bởi các phản ứng hóa học của vi sinh vật cổ đại từ hơn 3 tỷ năm trước, thời điểm sao Hoả còn ẩm ướt và ấm áp.
"Dựa trên các dữ liệu hiện có, sự sống là một trong những lời giải thích hợp lý nhất cho hiện tượng này," bà Morgan Cable từ Viện Khoa học Hành tinh (Arizona) cho biết.
Tuy nhiên, câu trả lời cuối cùng chỉ có thể được xác nhận khi các mẫu đá này được đưa về phòng thí nghiệm Trái Đất.
Dù dự án gửi mẫu đá Sao Hỏa về Trái Đất (MSR) dự kiến vào thập niên 2030 của NASA đang phải tạm dừng để tái cấu trúc do chi phí quá lớn, bà Meenakshi Wadhwa, cựu nhà khoa học trưởng của sứ mệnh, vẫn khẳng định: "Trong ngắn hạn, các mẫu đá này chính là cơ hội tốt nhất để nhân loại trả lời câu hỏi liệu chúng ta có cô đơn trong vũ trụ."
"Đọc vị" bầu khí quyển từ khoảng cách hàng triệu năm ánh sáng
Vượt ra ngoài hệ Mặt Trời, các nhà khoa học đang hướng ống kính về phía các ngoại hành tinh để tìm kiếm các “dấu ấn sinh học" ẩn trong bầu khí quyển của chúng.
Bà Lisa Kaltenegger, nhà thiên văn học tại Đại học Cornell, giải thích rằng không có một chất khí đơn lẻ nào có thể khẳng định sự tồn tại của sự sống.
Thay vào đó, các nhà khoa học sẽ tìm kiếm sự đồng hành của các cặp khí "kỵ nhau" như metan và oxy. Theo hóa học thông thường, chúng sẽ phản ứng để tạo ra CO2 và nước.
Nếu chúng cùng tồn tại song song với lượng lớn, đó là dấu hiệu cho thấy có một hệ thống sinh học liên tục tái tạo ra chúng.
Để không đưa ra những tuyên bố vội vã, giới khoa học phải xây dựng các mô hình giả lập khí hậu cực kỳ phức tạp để hiểu rõ bối cảnh của từng hành tinh. "25 năm trước, không ai có thể chạy được những mô hình khí hậu giả lập khổng lồ như vậy.
Giờ đây, việc tái lập một Trái Đất kỷ băng hà, Trái Đất thời trẻ hay một hành tinh dung nham là một bước tiến công nghệ vượt bậc," Davenport chia sẻ.
Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST)
Công cụ chủ lực hiện tại của nhân loại là Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Dù cực kỳ mạnh mẽ, JWST vẫn đang phải hoạt động ở giới hạn cực đại của nó khi cố gắng lọc bỏ ánh sáng chói từ các ngôi sao mẹ để phân tích bầu khí quyển của các hành tinh đá nhỏ bé.
Để giải quyết bài toán này, trong vòng 15 năm tới, NASA dự kiến sẽ phóng Kính viễn vọng Khảo sát Hành tinh có thể sinh sống được (Habitable Worlds Observatory) chuyên dụng.
Song song đó, các Kính viễn vọng Cực lớn (ELTs) thế hệ mới đang được xây dựng dưới mặt đất cũng sẽ tham gia vào cuộc cách mạng giải mã bầu khí quyển này.
Săn tìm "rác công nghệ" ngoài Trái Đất bằng trí tuệ nhân tạo
Bên cạnh dấu ấn sinh học, một hướng đi táo bạo khác là tìm kiếm "chữ ký công nghệ" (technosignatures), dấu vết từ các nền văn minh tiên tiến khác.
Khởi xướng từ năm 1960 bởi nhà khoa học Frank Drake với Dự án Ozma nhằm dò tìm tín hiệu vô tuyến, lĩnh vực tìm kiếm trí thông minh ngoài Trái Đất (SETI) từng bị hoài nghi nhưng nay đã trở thành một nhánh khoa học chính quy đầy tiềm năng.
Bà Shelley Wright, nhà khoa học SETI tại Đại học California, San Diego, hào hứng: "Tôi cảm giác các nghiên cứu về chữ ký công nghệ đang thực sự đi vào dòng chảy chủ lưu của khoa học."
Hàng loạt đài thiên văn chuyên dụng như Allen Telescope Array hay Panoseti đã đi vào hoạt động. Chiến dịch Breakthrough Listen, dự án tìm kiếm SETI bằng sóng vô tuyến lớn nhất lịch sử, cũng đã được tài trợ tư nhân liên tục trong suốt một thập kỷ qua.
Đặc biệt, Đài thiên văn Vera C. Rubin tại Chile vừa đi vào hoạt động sẽ là một bước ngoặt lớn. Mỗi đêm, đài thiên văn này sẽ chụp khoảng 1.000 bức ảnh toàn cảnh bầu trời.
Với khối lượng dữ liệu khổng lồ đó, các nhà khoa học SETI sẽ sử dụng các thuật toán học máy và trí tuệ nhân tạo (AI), những công cụ cực mạnh trong việc nhận diện mẫu và phát hiện các điểm bất thường, để sàng lọc tín hiệu lạ.
"Các tệp dữ liệu lớn kết hợp cùng AI đang giúp chúng tôi quăng một mẻ lưới khổng lồ vào không gian," Steve Croft, nhà khoa học dự án của Breakthrough Listen, chia sẻ.
Thú vị hơn, các nhà khoa học còn hướng ống kính về ngay "sân sau" của Trái Đất để tìm kiếm các thiết bị công nghệ của người ngoài hành tinh vô tình đi lạc vào hệ Mặt Trời.
Thực tế, chính nhân loại cũng đã gửi đi những "chữ ký công nghệ" của riêng mình. Tàu Voyager 1 (phóng năm 1977) cùng các tàu thám hiểm khác hiện đang băng qua không gian liên sao. Chúng chắc chắn sẽ tồn tại lâu hơn cả loài người, Mặt Trời và chính hành tinh Trái Đất.
"Loài người đã gửi tàu vũ trụ vào không gian liên sao, vậy nên việc các nền văn minh khác cũng làm điều tương tự là hoàn toàn hợp lý. Nhiệm vụ của chúng ta là phải chủ động tìm kiếm họ," Croft kết luận.
Nguồn: WSJ, Wired
