Liệu sự sống có xuất hiện độc lập trên các hành tinh khác nhau trong thiên hà và nó có lan truyền từ thế giới này sang thế giới khác không? Nghiên cứu mới đã chỉ ra cách sự sống có thể lan truyền thông qua một con đường đơn giản nhưng rất cơ bản: bụi vũ trụ.
Một điều mà các nhà khoa học đã tìm ra trong vài thập kỷ qua là sự sống trên Trái đất có thể đã có sự khởi đầu sớm. Trái đất khoảng 4,53 tỷ năm tuổi và một số bằng chứng cho thấy sự sống đơn giản đã tồn tại ở đây ít nhất từ 3,5 tỷ năm trước. Một số bằng chứng cho thấy sự sống thậm chí có mặt còn sớm hơn, vào khoảng 500 triệu năm sau khi Trái đất nguội đi. Điều này khiến các nhà nghiên cứu đặt câu hỏi liệu sự sống có đủ thời gian để xuất hiện một cách tự nhiên trong điều kiện Trái đất sơ khai hay không?
Một nghiên cứu mới xem xét ý tưởng thuyết tha sinh (panspermia) cho rằng, sự sống có lẽ không bắt nguồn trên Trái đất, nó có thể đã nảy sinh ở nơi khác, rồi lan truyền đến Trái đất non trẻ thông qua các hạt bụi vũ trụ. Đây không phải là ý tưởng mới nhưng trong công trình này, tác giả đã tính toán xem điều đó có thể diễn ra nhanh đến mức nào.
Nghiên cứu mới có tiêu đề "The Possibility of Panspermia in the Deep Cosmos by Means of the Planetary Dust Grains" (Tạm dịch: Khả năng xảy ra Panspermia trong vũ trụ sâu thẳm nhờ các hạt bụi hành tinh) do tác giả duy nhất là ZN Osmanov, đến từ Trường Vật lý tại Đại học Tự do Tbilisi ở đất nước Georgia, thực hiện.
Dù có suy ngẫm và tìm hiểu về nguồn gốc của sự sống nhiều đến đâu, chúng ta cũng không biết nó bắt đầu như thế nào. Chúng ta có ý tưởng về loại môi trường có thể sinh ra nó, nhưng môi trường đó cũng đã bị che lấp bởi hàng tỷ năm lịch sử.
Osmanov viết: “Rõ ràng vấn đề chính là chúng ta vẫn chưa biết chi tiết về nguồn gốc của sự sống hay sự phát sinh tự nhiên”.
Nhưng bằng một cách nào đó, nó đã bắt đầu. Hiện tại, bỏ qua vấn đề sự xuất hiện ban đầu của sự sống, Osmanov chuyển sang tìm hiểu cách nó có thể lan truyền.
Osmanov viết: “Bằng cách đưa ra giả định rằng các hạt bụi có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của một hành tinh, tôi xem xét khả năng chúng rời khỏi hệ thống của ngôi sao nhờ áp suất bức xạ”.
Ý tưởng rằng sự sống có thể du hành xuyên không gian trên các sao chổi và tiểu hành tinh là không phải là quá xa lạ với nhiều người. Theo đó, sự sống trên các thiên thể có thể chuyển đến các hành tinh thông qua sự va chạm. Nhưng làm thế nào các hạt bụi có thể làm được điều tương tự?
Để bụi mang theo sự sống, nó phải bắt nguồn từ một hành tinh chứa đựng sự sống. Điều này có thể xảy ra trong những trường hợp đặc biệt. Chẳng hạn, một bài báo năm 2017 trên tạp chí Astrobiology đã chỉ ra cách bụi không gian tốc độ cực cao có thể tương tác với bụi Trái đất, khiến cho các hạt này có động lượng rất lớn. Sau đó, một phần nhỏ trong số chúng có thể được gia tốc đủ để thoát khỏi lực hấp dẫn của hành tinh chúng ta, và chịu ảnh hưởng của áp suất bức xạ Mặt trời.
Osmanov giải thích: “Nếu một kịch bản tương tự xảy ra ở các hệ thống khác, thì các hạt bụi vốn đã thoát khỏi trường hấp dẫn của hành tinh có thể thoát khỏi hệ thống sao nhờ áp suất bức xạ và vận tốc ban đầu, rồi lan truyền sự sống vào vũ trụ”.
Sự sống rất khó để tồn tại trên một hạt bụi di chuyển trong không gian giữa các vì sao. Nó sẽ gặp phải các mối nguy hiểm như bức xạ và nhiệt. Tuy nhiên, cho dù bản thân sự sống không thể làm được điều đó, thì các phân tử phức tạp tạo thành sự sống vẫn có thể. Nếu cho rằng khả năng này có thể xảy ra thì câu hỏi tiếp theo là sự sống lan truyền nhanh đến mức nào?
Osmanov giải thích: “Người ta đã chứng minh rằng, trong 5 tỷ năm, các hạt bụi sẽ đến được 10^5 hệ sao, và bằng cách tính đến phương trình Drake, người ta đã chứng minh rằng toàn bộ thiên hà sẽ chứa đầy các hạt bụi hành tinh”.
Ông nói thêm: "Mặt khác, thật tự nhiên khi cho rằng số lượng hành tinh ít ra đã có sự sống nguyên thủy phải rất lớn". Tuy nhiên, có rất ít bằng chứng cho thấy giả định này là đúng.
Sử dụng phương pháp thống kê đối với Phương trình Drake, Osmanov viết rằng số lượng hành tinh phát triển sự sống là 3×10^7.
Osmanov giải thích: "Giá trị này lớn đến mức nếu các hạt bụi có thể di chuyển quãng đường cỡ vài trăm năm ánh sáng, thì chúng ta có thể kết luận rằng, hệ Ngân Hà, với đường kính 100.000 năm ánh sáng, phải chứa đầy các phân tử phức tạp phân bố khắp mọi nơi. Ngay cả khi chúng ta cho rằng sự sống bị hủy diệt trong thời gian di chuyển, thì phần lớn các phân tử phức tạp sẽ vẫn còn nguyên vẹn”.
Đây là một công trình rất thú vị. Nhưng điều đáng thất vọng về toàn bộ chủ đề này là chúng ta vẫn không biết sự sống xuất hiện như thế nào. Vì vậy, tất cả các thí nghiệm và tính toán tưởng tượng của chúng ta, bao gồm cả của Osmanov, đều gặp một nút thắt chưa gỡ được ở trung tâm.
Osmanov khẳng định số lượng hành tinh có sự sống nguyên thủy là rất lớn. Tuy nhiên, chúng ta chưa xác minh được điều đó do các hành tinh cực kỳ phức tạp và có số lượng đáng kinh ngạc các biến số. Ngay cả khi rất nhiều hành tinh tồn tại sự sống nguyên thủy thì phần nhiều trong số đó sẽ có khối lượng lớn hơn Trái đất. Liệu các hạt bụi mang sự sống hoặc các phân tử hữu cơ phức tạp có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của các siêu Trái đất không?
Theo Universe Today
